基于分簇的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中間件研究.pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)已應(yīng)用于多種領(lǐng)域，例如：環(huán)境檢測(cè)、對(duì)象追蹤、精確農(nóng)業(yè)、建筑物監(jiān)測(cè)和軍事系統(tǒng)等，已有大量的研究工作集中于開(kāi)發(fā)適用WSN的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，盡管這些協(xié)議有效延長(zhǎng)了網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間，但是對(duì)于應(yīng)用開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)，目前即使開(kāi)發(fā)一個(gè)簡(jiǎn)單的WSN應(yīng)用系統(tǒng)，仍是一項(xiàng)困難且容易出錯(cuò)的工作，主要原因在于應(yīng)用和協(xié)議的開(kāi)發(fā)緊密耦合在一起，甚至組合在一個(gè)集成的過(guò)程。為了有效利用這些協(xié)議，隱藏通信協(xié)議的細(xì)節(jié)，為應(yīng)用開(kāi)發(fā)者提供可復(fù)用的組件，開(kāi)發(fā)一個(gè)具有適當(dāng)

2、抽象層次的中間件系統(tǒng)很有必要。 本文提出一種基于分簇的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中間件Tiny Ware，TinyWare基于TinyOS組件模型，采用發(fā)布/訂閱通信模型并與分簇機(jī)制相結(jié)合，能夠適合WSN信息傳送的要求。TinyWare包括信息提供者和訂閱者，信息提供者向一或多個(gè)訂閱者以消息的形式發(fā)布信息，信息可以與數(shù)據(jù)主題相聯(lián)系，再通過(guò)TinyWare的發(fā)布/訂閱服務(wù)進(jìn)行路由選擇。TinyWare封裝了網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議(路由和拓?fù)淇刂茀f(xié)議)，支

3、持多種系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)的交互和重配置，并為應(yīng)用層提供高層API。 本文采用框圖描述了TinyWare的體系結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，并以組件圖描述了系統(tǒng)的組件模型，用狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖描述了簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)變化，以序列圖的形式，通過(guò)設(shè)計(jì)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)運(yùn)行時(shí)的四個(gè)階段(網(wǎng)絡(luò)初始化，主題發(fā)布，用戶訂閱和數(shù)據(jù)傳輸)詳細(xì)描述了實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，為了驗(yàn)證這一中間件，本文實(shí)現(xiàn)了一個(gè)環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)用實(shí)例本文主要的貢獻(xiàn)是提出一種適用于WSN的中間件系統(tǒng)TinyWare。它采用發(fā)布廣訂閱異步