《感測網軟體更新技術研究》是依託浙江大學，由董瑋擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：感測網軟體更新技術研究
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：董瑋
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
近年來，無線低功耗技術的發展使得無線感測網路成為一種新的計算模式，引起了國內外研究者的廣泛關注。無線感測網路可套用於多種套用場景，如環境監測、軍事監控、建築物保護等。這些自組織系統中的軟體由於各種原因需要經常更新，例如修正錯誤、升級功能、調整參數等。本項目擬在不同的層面上提出一系列有效的軟體更新方法。首先，為了減少代碼分發量，項目研究有效的代碼壓縮方法，具體包括模組化方法、增量更新方法、以及能量最佳化的壓縮算法。其次，為了最佳化代碼分發過程，項目研究高效的代碼分發技術，具體包括網路編碼方法、包長控制策略、轉發選擇算法、以及多執行緒技術。最後，項目統一上述技術並為實際套用設計一個靈活的系統框架和最佳化方案。項目的最終目標是為無線感測網路提出一系列高效的軟體更新方法，為實際套用（如環境監控、移動感知等）設計一個靈活的系統框架和最佳化方案。
結題摘要
無線低功耗技術的發展使得無線感測網路成為一種新的計算模式，引起了國內外研究者的廣泛關注。無線感測網路可套用於多種套用場景，如環境監測、軍事監控、建築物保護等。這些自組織系統中的節點軟體由於各種原因需要經常更新，例如修正錯誤、升級功能、調整參數等。因此，感測網軟體更新技術具有重要的研究價值和實際意義。 項目從代碼壓縮、代碼分發、系統集成三個方面系統的研究並提出高效的軟體更新方法。首先，在代碼壓縮方面，研究了高效的代碼壓縮方法。提出了基於可替換構件的模組化方法、基於可定位代碼的增量更新方法以及能量最佳化的壓縮算法。其次，在代碼分發方面，研究了快速的代碼分發技術。提出了基於顯式反饋的輕量級編碼方法、基於精確鏈路測量的動態包長控制策略、鏈路質量相關的轉發算法。此外，利用執行緒並發性，在代碼傳輸過程中巧妙的穿插編解碼操作，最大程度上消除了編解碼對重編程整體進程的影響。最後，項目有效集成了上述技術，為實際套用設計一個靈活的系統框架和最佳化方案。 項目順利完成了預定的研究內容。其中，基於可替換構件的重編程方案Elon能顯著減少網路傳輸的代碼量，大大提高網路重編程的生命周期。實驗結果表明Elon比傳統方法性能提高18-42倍。在比較大量軟體版本的基礎上，提出通過最佳化重定位代碼來增強代碼相似度的增量重編程方法，成功地解決了如何在變數及函式同時改動的情況下，保持代碼相似度的難題。設計並實現了完整的代碼更新系統R2及其改進系統R3,其代碼發布於https://code.google.com/p/r3-dongw/. 項目共發表論文34篇。其中IEEE/ACM Transactions論文12篇，CCF A類論文11篇。該項目的研究成果將為感測網軟體的快速創新、部署及演進提供必要的基礎。
