主动无线传感器网络体系结构设计_).doc

主动无线传感器网络体系结构设计_) 主动无线传感器网络体系结构设计*) 罗娟 吕磊 刘慧中 李仁发 (湖南大学计算机与通信学院,湖南 长沙 410082) 摘 要： 无线传感器网络应用系统一般都基于某类特定应用或环境，目前缺乏通用的平台。本文提出了主动无线传感器网络体系结构。主动传感器网络在应用程序和操作系统之间增加执行环境层，即通用目的的中间件层，提供抽象化服务、各类管理功能以及执行环境，从而支持传感器网络的各类应用，减少应用程序开发周期。本文给出了基于移动代理的MobCor主动传感器网络的解决方案，MobCor使用通用目的的中间件模型，利用它可以灵活、快速的构建传感器网络应用。 关键词：主动无线传感器网络，移动代理，中间件 Design of Active Wireless Sensor Network Architecture Luo Juan Lv Lei Liu Huizhong Li Renfa (School of Computer and Communication, Hunan University, 410082, China) Abstract Wireless Sensor Network application system is generally based in some special application or some special environment, and there is no common application platform nowadays. The general architecture of Active Wireless Sensor Network is proposed, Active Wireless Sensor Network architecture adds the Execution Environment layer between application and Operation System, that is the general purpose middleware layer, to provide the abstract service, kinds of management function and execution environment, therefore supports kinds of Wireless Sensor Network application, and decreases the developing period of application. . MobCor is the solution of Active Wireless Sensor Network, which is a general purpose mobile- based agent model , by using it we can design sensor network application more flexible and rapidly. Keywords Active Wireless Sensor Networ，Mobile agent ，Middleware 1.引言 　　 　　无线传感器网络（Wireless Sensor Network, WSN）在环境监测、医疗监护、军事、 家庭娱乐、工业、教育领域等的应用研究非常广泛[1]。在这些多样化的应用中，由于缺乏统一的网络标准，各类应用系统或中间件系统都是针对某类特定应用和特定环境的，因此，开发传感器网络应用程序需要花费很长的周期。不确定的系统软件和应用软件边界给系统软件设计者带来了一定的困惑。系统软件究竟应以什么样的方式来提供什么???的服务，究竟哪一种机制更适合传感器网络[2] ? 　　目前涉及中间件的系统有Mate[3]、Cougar[4]、SINA[5]、TinyDB[6]、Agilla[7]等。Mate和Agilla主要提供分布式任务管理；Cougar、SINA、和TinyDB采用类似数据库查询的方式提供数据管理功能。这些中间件系统仅提供某项服务，而不是通用目的的传感器网络中间件系统。通用目的的传感器网络中间件应具备网络服务管理、数据管理、分布式任务管理三大功能[8]。 　　本文提出一种主动传感器网络体系结构。主动传感器网络将应用系统分成节点操作系统、执行环境和主动应用三层，分层次提供应用者各类服务，从而支持传感器网络的各类应用，减少应用程序开发周期。 2．主动无线传感器网络体系结构 　　Philip Levis等人在文献[3]中认为将动态计算引入到传感器网络中的过程即为主动传感器网络。 然而，他们仅在Tinyos上构建一