基于IEEE1888的无线传感器网络管理平台的设计与实现

摘要

作为物联网的关键技术之一，无线传感器网络的应用逐步深入到信息社会的各个领域，人类社会正在向以泛在信息服务为特征的新型社会形态迈进。然而，随着无线传感器网络的应用场景趋于多样化，仅适用于单一底层接入协议的网络控制技术会造成资源的重复利用和效率的降低。因此，多样化的无线传感器网络控制技术需要由统一的标准体系对其进行规范。本文所研究的泛在绿色社区控制网络协议(IEEE1888)即是应用于由绿色智能建筑群组成的数字生态绿色社区的新型网络控制协议。该协议在应用层对整个传感器网络进行控制和规划，并且能够兼容多种底层接入协议，以便有效提高资源利用率和网络控制的效率。
　　论文首先综述了无线传感器网络技术和相关网络控制协议的研究现状，以及统一网络控制标准的重要性，全面而系统地分析了IEEE1888协议，包括IEEE1888关键技术、体系结构、通信控制过程、以及信令交互过程等。其次，论文提出了一种基于IEEE1888协议的网络管理平台，该平台对网络中的设备注册、数据交互以及设备管理和控制过程进行了统一的定义，并对管理平台所在网络的网络架构进行了分层化设计。随后，论文根据该网络管理平台多样化的应用场景，提出了一种多协议适配机制，并且对网络管理平台定义的标准数据格式进行了详细的描述。接着，论文给出了该网络管理平台、多协议适配机制的具体设计方案、功能模块划分和关键机制的实现方法，并在北京交通大学下一代互联网互联设备国家工程实验室自主研发的无线传感器网络环境下进行了实现。
　　最后，论文对系统网络管理平台的功能模块以及多协议适配机制进行了测试。测试结果表明，本论文设计的基于IEEE1888的网络管理平台可以实现对网络中传感设备注册、数据采集以及状态控制进行集中管理，并且通过多协议适配机制，合理的向上层屏蔽了底层网络的异构性，实现了网络控制的高效、优化管理。最后，对论文所做工作进行总结，并对下一步工作提出改进意见。本论文的工作得到了国家重大专项(N0.2012ZX03005003)和国家发展改革委项目(No.CNGI-09-03-05)的支持。