無線感測器網路服務提供機理的研究

《無線感測器網路服務提供機理的研究》是依託北京郵電大學，由羅紅擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：無線感測器網路服務提供機理的研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：羅紅
• 依託單位：北京郵電大學

項目摘要

不斷湧現的各類無線感測器網路系統向人們提供了豐富的環境感知能力。但目前的感測器網路系統大都是獨立封閉的系統，從外部聯繫看，既缺乏與網際網路的有效融合，又難與其他感測器網路系統協同工作；從內部業務組織看，缺乏統一、高效、簡潔的服務描述和管理方法；這樣造成感測器網路系統的服務能力不能被充分利用。本課題以無線感測器網路服務提供機理為研究對象，探索適合於感測器網路特性的統一的、輕量級的、跨平台的、分散式的服務提供體系架構，重點研究感測網域中支持多模式數據訪問和服務管理的通信模式、面向組合服務的通用服務描述模型、分散式多級服務管理機制和主動推薦的數據挖掘技術。通過解決感測器網路內部服務的表達、傳遞、管理、使用和再造等一系列問題，實現對感測器網路內部服務能力的全面管理和有效開放，以及與各種企業套用和網際網路套用的無縫連線，真正實現虛擬網路與物理世界的全面溝通，為物聯網的實用化和普及套用鋪平道路。

結題摘要

本課題以無線感測器網路服務提供機理為研究目標，探索物聯網環境下將無線感測器網路與網際網路有機結合的輕量級、跨平台、分散式的服務提供體系架構，重點研究感測網域中多模式數據訪問和服務管理的通信模式、面向組合服務的通用服務描述模型、分散式多級服務管理機制和服務挖掘與服務衝突檢測技術。經過近三年的潛心研究，課題組已經圓滿完成了既定目標，其中發表相關學術論文20餘篇，包括2篇IEEE Trans、9篇SCI、15篇EI，國家專利申請2項、授權2項，研製了一套無線多媒體感知反應網路服務驗證平台，培養博士生2人、碩士生9人。 課題組從輕量級的感測網服務提供體系架構、面向組合服務的感測器服務建模、分散式感測器網路服務管理機制、感測器網路服務挖掘與服務衝突檢測技術這四個方面展開對無線感測器網路服務提供機理的研究。在輕量級的感測網服務提供體系架構研究方面，提出了面向感測器網路服務的二層服務提供體系架構；面向服務的無線感測器網路結構和組網方式；感測器網路服務開放模型與服務接口規範；“設備--資源--服務”的物聯網服務構建思想以及多元化服務資源標識映射模型；從而實現了面向物聯網的異構化、輕量級、多模式、可管理的服務提供框架。在感測器服務建模方面，提出了面向組合服務的服務描述模型和服務組合與分解處理算法，支持從感測器原始數據元素到套用層服務語義的封裝和轉換，支持從簡單的基本服務到抽象複雜的組合服務的匹配綜合、規則管理和標識選擇。在面向感測器網路的服務管理機制方面，首先針對數據服務質量問題，提出了通過多點協作和數據融合技術提高數據服務可靠性和容錯性的方法，信息可信度度量算法，以及多媒體數據同步服務管理機制；針對WSN資源受限的特點，提出了具有自學習能力的分散式服務註冊庫和分級服務管理模型，實現服務的快速發現、及時更新和區域化管理；針對WSN動態性特徵，研究了多種服務狀態管理方法和自適應服務激活機制。在感測器網路服務挖掘方面，提出了適用於WSN的輕量級語義服務生成策略，並提出了服務規則衝突與異常的檢測算法。設計開發了面向服務的感測器網路套用原型系統，驗證並改進了相關理論研究成果。 本課題通過解決感測器網路內部服務的表達、傳輸、管理、使用和再造等一系列理論問題，實現了對感測器網路內部服務能力的全面管理和有效開放，從而更好地融入物聯網套用與服務中，為物聯網的實用化和普及套用鋪平道路。