【摘 要】
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智能物件通常是指物理世界中能够在嵌入式设备协助下进行感知、传输环境信息并进行特定操作的物体,而IP智能物件(IPSO)是指使用IP技术进行联网的智能物件。IPSO具备低功耗、
【出 处】
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中国科学院研究生院 中国科学院大学
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智能物件通常是指物理世界中能够在嵌入式设备协助下进行感知、传输环境信息并进行特定操作的物体,而IP智能物件(IPSO)是指使用IP技术进行联网的智能物件。IPSO具备低功耗、小型化、定制化、无缝网络接入等特点,是一种很有前景的普适计算技术。
网络拓扑对于获取完整的网络信息,提高网络性能以及保证网络高效、稳定运行非常重要。IPSO网络较传统网络,具有自身的特点:部署环境更为复杂,能量更为有限,节点数目更多,节点分布更密集,网络拓扑变化更为频繁。所以传统的拓扑发现方法并不适合直接在IPSO网络中使用,需要一种更加优化和高效的拓扑发现技术。
本文首先对传统互联网和无线传感器网络中的多种拓扑发现技术进行了分析和研究,介绍了各种方法的基本原理和过程,比较了它们的优缺点。针对IPSO网络在能量受限、计算存储能力受限的智能物件上使用IP技术互联的特点,分析并说明了网络拓扑发现的新需求,指出了传统拓扑发现方法并不能完全适用于IPSO网络;然后,本文根据IPSO网络特点提出了一种基于分簇的低功耗拓扑发现算法,该算法的基本原理是:在拓扑请求扩散阶段,根据节点剩余能量和剩余能量变化趋势,为IPSO网络建立一个簇结构,然后在数据聚集阶段通过这个簇结构进行数据转发,只有簇头节点发送拓扑响应,以减少网络中的通信流量;最后,本文实现了IPSO网络拓扑发现原型系统,并进行了相关实验。同时还针对大量节点的IPSO网络进行了模拟器仿真实验,并与其它一些算法进行了比较。原型系统和仿真实验结果表明,本文提出的算法能在保证节点低功耗前提下,快速准确地发现网络拓扑,并且能够使得节点在拓扑发现过程中实现负载均衡。
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