物联网网络管理模型的研究

论文摘要

自从物联网的概念提出至今，物联网技术已得到了快速发展，成为我国经济技术发展的战略支柱之一。相比于传统的互联网，物联网有其自身的特点，网络中的节点可以高速移动、网络拓扑变化快，难以形成固定的网络中心；作用距离有限，节点间的链路通断变化频繁；网络具有异构性和多样性等。这些特点使得物联网对于其网络的管理内容有了新的要求，传统的网络管理模型以及网络管理功能已经不再适用。本文致力于设计一种专门针对物联网的网络管理系统模型。首先，深入研究了物联网的网络结构和特点，以及物联网的网络管理内容。在此基础上，提出了一种基于SOA的分布式物联网网络管理模型，该模型将物联网网络管理所提供的功能封装为服务，网络管理通过调用各种服务来实现；随后，针对模型中的服务平台、异构网络转换平台、分布式物联网、物联网网络管理协议等子模块分别进行了设计，详细介绍了每个子模块的结构、功能以及实现方式。最后结合物联网的一个典型应用—智能交通，对原型系统进行了实现，并用NS2仿真平台对物联网网络管理协议进行了编码实现和仿真，并给出了仿真结果以及性能分析，结果表明，本文设计的物联网网络管理模型可以较好的适应物联网的网络管理需求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国外现状
• 1.2.2 国内现状
• 1.3 论文工作
• 1.4 论文结构
• 第二章 关键技术及理论基础
• 2.1 物联网技术概述
• 2.1.1 物联网基本概念
• 2.1.2 物联网架构和关键技术分析
• 2.2 ZigBee/802.15.4 协议
• 2.2.1 ZigBee 介绍
• 2.2.2 ZigBee 协议架构及其技术特点
• 2.2.3 ZigBee 网络拓扑结构
• 2.3 面向服务的体系结构-SOA
• 2.3.1 服务
• 2.3.2 SOA 的基本结构
• 2.3.3 SOA 与 Web Service 的关系
• 2.4 几种网络管理模型
• 2.4.1 WSN 网络管理模型
• 2.4.2 Ad-hoc 网络管理模型
• 2.4.3 基于 SNMP 的网络管理模型
• 2.5 本章小结
• 第三章 物联网网络管理模型分析与设计
• 3.1 物联网结构特点和管理内容
• 3.1.1 物联网的结构特点
• 3.1.2 物联网的网络管理内容
• 3.2 物联网网络管理模型设计
• 3.2.1 设计思想
• 3.2.2 系统总体架构
• 3.2.3 系统工作流程
• 3.3 服务平台的设计
• 3.3.1 内部结构分析
• 3.3.2 各模块详细设计
• 3.4 异构网络转换平台的设计
• 3.4.1 内部结构分析
• 3.4.2 各模块设计思路
• 3.5 分布式物联网结构设计
• 3.5.1 层次结构设计
• 3.5.2 主控节点（MSN）
• 3.5.3 分布式管理代理（DMA）
• 3.5.4 被管节点域（MN）
• 3.6 本章小结
• 第四章 物联网网络管理协议（INMP）
• 4.1 物联网管理协议的设计依据
• 4.2 报文确认与重传机制
• 4.3 物联网网络管理协议设计
• 4.3.1 网络协议栈
• 4.3.2 INMP 报文格式
• 4.3.3 协议帧交互流程及状态机表示
• 4.4 本章小结
• 第五章 典型应用案例
• 5.1 案例分析与设计
• 5.2 服务平台的实现
• 5.2.1 Axis2 技术
• 5.2.2 服务类实现
• 5.2.3 通信模块类实现
• 5.2.4 服务平台运行界面
• 5.3 异构网络转换平台的实现
• 5.3.1 通信模块
• 5.3.2 协议注册模块
• 5.3.3 协议转换模块
• 5.4 INMP 在 NS2 中的实现
• 5.4.1 NS2 简介
• 5.4.2 NS2 仿真原理及流程
• 5.4.3 协议数据帧的实现
• 5.4.4 协议具体实现
• 5.4.5 TCL 脚本的实现
• 5.5 INMP 在 NS2 中的仿真
• 5.5.1 仿真环境搭建
• 5.5.2 协议流程仿真测试
• 5.5.3 端到端延时分析
• 5.5.4 节点能量分析
• 5.6 本章小结
• 第六章 总结和展望
• 6.1 工作总结
• 6.2 研究展望
• 致谢
• 参考文献
• 读研期间研究成果