面向服务的传感器网络关键技术的研究

论文摘要

传感器网络是当今国际备受关注的前沿热点领域。如今,传感器网络已经迅速普及,为人类对物理世界的监测提供了前所未有的空间范围。但是,现今的传感器网络彼此孤立,互相封闭,传感信息只被管理者拥有,其他用户无法共享,更无法合作来执行智能化的观测任务。主要原因是多年来,传感器网络对外缺乏统一有效的数据提供方式;应用相关特性使得传感器网络架构各异,缺乏互联和互操作性;传感器网络独立、封闭性使得客户无法发现这些传感数据。为了解决以上问题,论文利用面向服务的思想,设计了一种面向服务的传感器网络体系结构,并对其中的关键技术进行了研究。本文首先分析了传感器网络中的服务,给出了服务的统一定义,提取了一组基本服务和业务服务,并定义了标准的服务接口,使得所有类型的应用可以通过该接口访问传感器网络,而不用考虑该服务如何实现。为了帮助用户在众多的资源中迅速发现传感信息,本文利用集中式注册方式实现传感器网络服务发现。同时,定义了一种统一的服务描述模型,并规定了服务注册的数据格式和通信方式。在传感器网络服务端,本文利用服务数据对象完成遗留系统数据格式向服务数据的转换,利用Web服务技术实现服务,并进一步将之包装成Web应用程序,对网外客户提供服务。相对于其他网络,传感器网络不但能提供数据,还能响应外部网络的命令。而且,客户只用浏览器就能调用服务,而不用安装客户端软件,适应了未来瘦客户端的发展趋势。最后,本文针对每个关键技术给出了测试实例,说明了服务的构造、注册、发现和调用过程,测试结果验证了方案的可行性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景和课题来源
• 1.2 研究现状和存在问题
• 1.3 本文的主要工作和特点
• 1.4 本文组织结构
• 2 面向服务的传感器网络及相关技术
• 2.1 传统的传感器网络
• 2.1.1 传感器网络定义
• 2.1.2 传感器网络特点
• 2.1.3 传感器网络应用
• 2.2 面向服务的体系结构
• 2.2.1 面向服务的开发方法
• 2.2.2 面向服务的体系架构
• 2.2.3 服务实现方式及Web服务技术
• 2.2.4 面向服务的开发周期和一般原则
• 2.3 面向服务的传感器网络研究现状
• 2.4 面向服务的传感器网络关键技术
• 3 传感器网络中的服务研究
• 3.1 传感器网络中的服务定义
• 3.1.1 SOA中的服务定义
• 3.1.2 传感器网络中的服务定义
• 3.2 传感器网络中的服务构造
• 3.2.1 传感器网络中的业务分析
• 3.2.2 传感器网络中的服务提取
• 3.2.3 传感器网络中的服务接口定义
• 3.3 传感器网络中的服务描述
• 4 传感器网络服务发现技术研究和实现
• 4.1 SOA中的服务发现
• 4.2 传感器网络服务发现
• 4.2.1 传感器网络服务发现的思想
• 4.2.2 传感器网络服务发现的必要性分析
• 4.2.3 传感器网络服务发现的前提
• 4.2.4 传感器网络服务发现方式
• 4.2.5 实体间的传输方式和数据格式
• 4.3 服务发现中注册中心的设计和实现
• 4.3.1 服务注册中心的设计
• 4.3.2 服务注册中心的实现
• 5 传感器网络服务端的设计和实现
• 5.1 传感器网络服务端设计
• 5.1.1 设计思路
• 5.1.2 设计模式选择
• 5.1.3 设计传感器网络SOA系统
• 5.2 实现技术和开发环境
• 5.3 服务端的 SOA系统实现
• 5.3.1 基本服务组件实现
• 5.3.2 业务服务实现
• 5.3.3 表示层实现
• 5.4 服务提供和发现总体测试
• 结论
• 参考文献
• 附录 A SDO数据类型映射表
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢