网格中传感资源发现机制的研究

论文摘要

无线传感器网络是由大量的微小节点通过无线通信技术组成的资源受限的自组织网络。无线传感器网络集数据的采集、传输、分析于一体,是信息技术的一个新领域。网格技术利用计算机网络把地理上广泛分布的计算资源、存储资源、网络资源、软件资源、信息资源等连成一个逻辑整体,像一台超级计算机一样为用户提供一体化的信息应用服务。就像Intemet用户通过web访问统一格式的内容一样,网格用户只能感受到一个巨大的虚拟计算机。把有线的网格和无线传感器网络结合起来,称之为传感器网格,使得网格可以通过传感器访问真实的物理信息,同时无线传感器网络可以利用网格强大的计算能力和存储能力。网格的资源发现是网格资源管理中最重要的功能之一。现有的网格资源发现算法主要都是在静态的网格资源环境中,由于传感器网格中资源节点的动态性和能量受限等特点。基于以上原因,本文将针对传感器网格的特点提出一种资源发现机制,主要创新工作包括：(1)针对传感器网格中的特点,提出一个三层的资源发现模型,在该模型的基础上,提出一个基于chord环的资源发现算法,它充分考虑了节点的能量,尽力使得整个传感器网格中节点的能量均衡,从而延长传感器网格的生命周期。(2)传感器网格中的各个节点都是通过无线通信的方式连接在一起的,因此传感器网格中的节点具有更强的动态性,网格中的资源节点组织结构也会频繁变化,这必然会影响到资源发现的成功率,针对这种情形有必要设计合适的容错方法来适应这种环境,提高资源发现的查找成功率。(3)采用Gridsim作为仿真工具,对提出资源发现算法和经典的洪泛资源发现算法进行若干实验和研究,并对这些仿真结果进行理论分析。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 本课题的来源及研究意义
• 1.2 传感器网格的背景和发展
• 1.2.1 传感器网格的背景
• 1.2.2 传感器网格的应用
• 1.3 国内外的研究现状
• 1.3.1 传感器网格的研究现状
• 1.3.2 传感器网格中的关键问题
• 1.4 本文的主要工作及创新
• 1.5 论文结构
• 第2章 传感器网格资源发现相关概述
• 2.1 传感技术的发展
• 2.1.1 传感器网络
• 2.1.2 网格计算
• 2.1.3 传感器网格
• 2.2 传感器网格体系结构
• 2.2.1 CIMA
• 2.2.2 SPRING
• 2.2.3 A taxonomy of resource/service discovery architectures
• 2.2.4 传感器网格资源
• 2.3 网格资源发现机制
• 2.3.1 经典的网格资源发现模型
• 2.3.2 网格资源发现算法
• 2.4 网格中容错策略的研究
• 2.5 本章小结
• 第3章 传感器网格资源发现
• 3.1 资源发现模型
• 3.2 资源的描述
• 3.3 基于chord环的资源发现算法
• 3.3.1 算法概述
• 3.3.2 资源发现执行过程
• 第4章 资源发现算法中的容错性
• 4.1 容错策略概述
• 4.2 传感器网格中的容错策略
• 4.2.1 管理节点之间的容错
• 4.2.2 自治区域内的容错
• 第5章 仿真实验
• 5.1 仿真实验的工作
• 5.2 仿真工具选择
• 5.2.1 Bricks
• 5.2.2 Gridsim
• 5.2.3 Simgrid
• 5.3 仿真实现
• 5.3.1 仿真环境设定及分析的指标
• 5.3.2 仿真实验
• 5.4 仿真结果与分析
• 第6章 总结和展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文情况