基于無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)與移動(dòng)通信網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò )融合模型
加入技術(shù)交流群
由于無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)技術(shù)和移動(dòng)通信技術(shù)的快速發(fā)展，人們對遠程設備的控制、管理，對遠程信息的獲取、處理的需求逐步得到解決。另一方面，以物理感知、媒體感知、社會(huì )感知和信息安全等與感知相關(guān)的理論或技術(shù)研究成果為基礎，以設計和測試為一體目的的大型系統的設計也有了可能性。無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)技術(shù)解決的是信息的獲取和感知問(wèn)題，而移動(dòng)通信技術(shù)解決的是數據的傳輸與分發(fā)問(wèn)題，這兩者的無(wú)縫融合必然成為未來(lái)網(wǎng)絡(luò )發(fā)展的方向。因此，研究適用于兩網(wǎng)融合的設備成為了必須解決的問(wèn)題。與此同時(shí)，研究融合模型能夠作為實(shí)現感知系統設計測試一體化平臺的基礎。兩網(wǎng)融合模型解決了信息在無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)和移動(dòng)通信網(wǎng)之間獲取、處理和傳輸的問(wèn)題，既擴大了無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)的應用范圍，又充分利用了成熟的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )，挖掘了潛在的應用和商業(yè)價(jià)值。
目前的研究大多集中在傳統應用場(chǎng)景，以解決傳統的需求為目標。例如，文獻研究了面向網(wǎng)絡(luò )管理的SINK節點(diǎn)模型，提出了較新的CORBA ／SNMP模型；文獻研究了以太網(wǎng)和CAN總線(xiàn)之間的網(wǎng)絡(luò )轉換模型，通過(guò)分析以太網(wǎng)和CAN總線(xiàn)的網(wǎng)絡(luò )模型，給出了Ethernet／CAN模型；文獻研究了基于XML的通用協(xié)議轉換模型，通過(guò)引入NETCONF機制并和SNMP結合，實(shí)現了比較通用的模型。
可以看出，現有的研究重點(diǎn)仍然在較傳統的應用領(lǐng)域，而對于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )和移動(dòng)通信網(wǎng)之間的融合則鮮有研究。本文在研究傳統融合基礎上，針對無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )和移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )的特點(diǎn)，提出了一種既能較好滿(mǎn)足兩網(wǎng)融合基本功能，又能體現兩種網(wǎng)絡(luò )不同特點(diǎn)的模型——基于無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)與移動(dòng)通信網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò )融合模型(Wireless Sensor Network-Mobile Communication Network Model，WSN-MCNM)，同時(shí)解決了融合過(guò)程中的QoS保障與安全問(wèn)題。實(shí)驗表明，WSN-MCNM模型能夠體現較好的功能性、魯棒性和安全性。
1 相關(guān)研究
自從有了“網(wǎng)絡(luò )”這個(gè)詞開(kāi)始，多種多樣的應用逐漸催生了各種各樣的網(wǎng)絡(luò )，如電話(huà)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、廣播網(wǎng)。甚至在互聯(lián)網(wǎng)里也分成好幾種適應于不同應用場(chǎng)景的網(wǎng)絡(luò )類(lèi)型。有關(guān)不同網(wǎng)絡(luò )之間如何融合的研究也成爆炸式的增長(cháng)。目前的代表性工作主要集中在以下三個(gè)方向：
1．1 面向網(wǎng)絡(luò )管理的融合模型
當前的網(wǎng)絡(luò )管理領(lǐng)域中主要存在2種傳統的管理協(xié)議和框架，基于TCP／IP層的SNMPv2協(xié)議框架以及基于OSI七層協(xié)議上的CMIP協(xié)議框架。他們各有局限，難以滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò )管理領(lǐng)域向綜合、開(kāi)放、分布式處理和互操作方向發(fā)展的迫切要求。近年來(lái)，CORBA分布式對象技術(shù)逐漸進(jìn)入了人們的視線(xiàn)，CORBA的ORB，HOP，IDL特性使分布式對象技術(shù)開(kāi)發(fā)的系統具有結構靈活，軟硬件平臺無(wú)關(guān)等優(yōu)點(diǎn)，因此能夠適應網(wǎng)絡(luò )管理的特點(diǎn)。所以，將CORBA技術(shù)和傳統的網(wǎng)絡(luò )管理技術(shù)結合成為了一種新的網(wǎng)絡(luò )管理方式。
面向網(wǎng)絡(luò )管理的融合模型如圖1所示。
1．2 面向網(wǎng)絡(luò )轉換的融合模型
目前，網(wǎng)絡(luò )在工業(yè)控制領(lǐng)域得到了廣泛的應用?，F場(chǎng)總線(xiàn)，CAN總線(xiàn)等使傳統的工業(yè)制造信息化、智能化，提高了生產(chǎn)效率，極大的豐富了生活物資。另外，以太網(wǎng)以其廉價(jià)和開(kāi)放的特點(diǎn)成為最普及的局域網(wǎng)技術(shù)，它是構筑互聯(lián)網(wǎng)的基礎。研究將以太網(wǎng)作為信息傳遞的主干網(wǎng)，連接現場(chǎng)總線(xiàn)和其他高級設備的新型網(wǎng)絡(luò )結構成為了工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò )發(fā)展的趨勢。
Ethernet／CAN網(wǎng)關(guān)連接的是2個(gè)通信協(xié)議和結構完全不同的網(wǎng)絡(luò )。對于Ethernet／CAN網(wǎng)關(guān)來(lái)說(shuō)，其工作實(shí)際上是對信息重新封裝以使它們能夠被Ethernet或CAN網(wǎng)所讀取。為了完成這項工作，網(wǎng)關(guān)必須能運行在OSI模型的幾個(gè)層次上。根據網(wǎng)關(guān)的功能，網(wǎng)關(guān)系統主要由CAN總線(xiàn)接口、協(xié)議處理單元和Ethernet接口三部分組成。協(xié)議處理單元是網(wǎng)關(guān)硬件的核心，它的主要部分是通用微處理器，主要完成CAN總線(xiàn)到以太網(wǎng)的協(xié)議轉換。
面向網(wǎng)絡(luò )轉換的融合模型如圖2所示。
1．3 面向協(xié)議轉換的融合模型
在網(wǎng)絡(luò )管理領(lǐng)域，SNMP曾經(jīng)由于它的簡(jiǎn)單性和實(shí)用性廣泛應用于網(wǎng)絡(luò )管理領(lǐng)域，但是SNMP自身存在著(zhù)很多缺陷，如靈活性和效率不夠，這樣的缺陷使SNMP不能適應大型異構網(wǎng)絡(luò )的需求。與SNMP相比，XML在網(wǎng)絡(luò )管理方面有很多優(yōu)勢。首先，XML全面支持基于web的網(wǎng)絡(luò )管理，因為XML文檔可以在網(wǎng)絡(luò )上方便的使用HTTP協(xié)議傳送；其次，XML將文檔的內容和表示方法分開(kāi)，更有利于處理復雜的數據，上述這些優(yōu)勢使得XML成為SNMP未來(lái)很好的代替品。
pid控制相關(guān)文章:pid控制原理
評論