无线传感网络边缘服务器研究

摘要

无线传感器网络(Wireless Sensor Network)是目前信息科学与自动化技术研究的一个热点问题，具有广阔的应用前景。随着无线传感网络的快速发展，一种新型网络结构Sensor Internet逐渐成为研究焦点。专家认为Sensor Internet在未来具有不可估量的发展潜力。Sensor Internet发展的主要挑战在于处理庞大传感网络数据和响应多个客户端请求。 针对这个问题本文设计了一个无线传感网络边缘服务器，在功能和性能上有了一定提高。 本文设计的无线传感网络边缘服务器包括六个模块：服务器内核、设备管理，过滤模块、复杂事件处理、接口模块和配置管理。服务器内核实现了边缘服务器的基本功能，是整个系统最核心的部分。设备管理模块屏蔽了，应用层操作系统等差异和底层传感节点硬件的多样性，对底层硬件设备进行统一管理，能够方便的扩充新的设备，添加新的驱动程序。过滤模块对传感数据进行缓存并且实现数据过滤功能。复杂事件处理模块对复杂事件和异常做出响应。该无线传感网络边缘服务器设计过程中充分考虑了未来系统功能的扩展，便于系统新功能添加。 为验证无线传感网络边缘服务器的性能，本文设计了两个模拟器分别模拟客户端请求和无线传感网络数据，并对系统进行测试。实验数据充分证明了系统的功能和响应速度能满足无线传感网络目前的需求。 无线传感网络边缘服务器的研究对Sensor Internet的发展起了巨大的推动作用，是一个值得深入研究的课题。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1无线传感网络概述

1.2物联网

1.2.1物联网的提出

1.2.2无线传感网络与RFID结合

1.3传感器数据共享网络

1.4本文的工作

第二章无线传感网络中间件

2.1中间件简介

2.1.1中间件的概念

2.1.2中间件特点及优势

2.1.3中间件的技术规范

2.2无线传感网络中间件发展现状

2.3相关项目分析与比较

2.3.1 Global Sensor Network Middleware

2.3.2 TinyLIME

2.4本章小节

第三章无线传感网络边缘服务器分析

3.1整体分析

3.2对外接口

3.3设备管理

3.4事件过滤

3.5配置功能

3.6复杂事件处理

3.7本章小节

第四章边缘服务器设计与实现

4.1整体架构

4.1.1组成模块及工作原理

4.1.2实现技术

4.1.3服务器运行实现

4.2服务器内核

4.2.1服务器内核概述

4.2.2服务器内核设计——典型状态及其转移

4.2.3服务器内核实现

4.3设备管理及与传感节点的接口

4.3.1设备管理概述

4.3.2设备管理设计

4.3.3设备管理实现

4.4过滤模块

4.4.1过滤模块概述

4.4.2过滤模块设计

4.4.3过滤模块实现

4.5复杂事件处理

4.5.1复杂事件处理概述

4.5.2复杂事件处理设计

4.5.3复杂事件处理实现

4.6与应用程序之间的接口

4.6.1应用服务接口概述

4.6.2应用服务接口设计

4.6.3应用服务接口实现

4.7配置模块

4.7.1配置概述

4.7.2配置设计

4.7.3配置实现

4.8本章小节

第五章边缘服务器性能分析

5.1可用性测试

5.2性能测试

5.3结果分析

5.4本章小节

第六章结论

参考文献

致谢

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