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物联网网络管理 物联网工程与实践

1. 无线传感网的数据管理就是对传感器节点相关的数据进行优 化和处理,达到节约传感网有限资源的目的。
2. 传感网的数据源以不同的方式、不同的规模和不同区域的分 布变化。
3. 连续的数据在无线传感网的工作时间和数据传输是很难预测 的,需要提供连续的可查询功能,来降低能耗和自动适应数 据流的变化。
4. 常见的传感网数据管理系统包括TinyDB、Couga1. 经常且定期对传感网进行维护,有助于及时发现并解 决传感网所存在的问题,有助于保持合理的传感网拓 扑结构,有助于数据的收集和传输。
2. 要实现对网络结构的维护,首先需要对传感网的拓扑 结构进行监控,发现结构异常并采取有效处理措施。
3. 传感网信息管理可以把数据收集模式和网络监控模式 组合在一起。
2. 同时,对物联网网关数据传输的可靠性要求也越来越高。 3. 一般来说,对于重要的网络,需要可以躲过地震、洪水和其
它自然灾害,并确保物联网网络具有安全和快速恢复的能力。 4. 这就需要物联网网络管理人员制定一个可执行的物联网网络
数据连接方式。 4. 如图11-1所示,通过ADSL调制解调器,物联网网关可以使用
Internet,将数据传输到数据服务中心。
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图11-1 物联网网关ADSL接入网络
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图11-2 物联网网关局域网接入网络
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11.2.4 高可用性网络管理
1. 随着物联网实时信息系统应用规模的扩大,和对经济及社会 发展越来越大的重要性。
3. 与传统的计算机网络相比,无线传感网大都部署在人 迹罕至的地方,它们的应用受到一些条件的限制,比 如环境恶劣、电力资源匮乏和传感器节点动态变化较 大等。这使节点网络管理变得更为重要,它是一个大 规模无线传感网良好应用的有力保障。
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11.1.1 传感网节点能耗管理
1. 传感网管理的主要任务是对传感网节点的功耗的进行管理, 这同节点的节能技术、休眠技术、降低发射功率技术、节点 休眠/唤醒机制的技术密切相关。
2. 无线局域网利用电磁波发进行数据的发射和接收,没有使用 电缆介质的需要,避免了麻烦的施工需求。
3. 无线局域网的数据传输速率可以达到300-600Mbps。利用大功 率天线,无线传输距离可以达到20公里,是对有线联网方式 有效延伸和补充。
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11.2.2 移动通信接入网络管理
1. 随着物联网应用和移动通信的发展,物联网网关越来 越多地利用移动通信网络作为物联网实时数据传输网 络,将数据由网关传输到数据服务中心。
4. 通过监测网络结构的变化,及时进行网络拓扑信息的 更新,并调整现有网络拓扑结构。
5. 传感网监控是从网络的网关节点开始进行,当路由节 点检测到它的子节点加入或退出时,将把子节点的状 态变化信息传输到网关。
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11.2 网关接入网管理
1. 物联网网关接入网是指骨干网络到网关之间的所有设备。 2. 其长度一般为几百米到几公里。物联网网关接入网络的接口
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11.1 节点网络管理
1. 物联网节点网络主要指无线传感网,它是由固定的或 移动的无线传感器所组成的一个多跳的自组织模式的 无线传感网。
2. 节点网络用来监测环境信息,将收集的所覆盖区域的 各种环境信息通过传感网,将该数据发送到物联网网 关。传感网管理技术是无线传感网良好运行的保证, 可以帮助传感网完成各种灵活的、有效的和可靠的监 测任务,能满足实时传感网信息建设的需求。
前言
1. 物联网实时信息系统所涉及的网络包括物联网节点网络(传 感网)、传输网络和数据服务中心网络。
2. 物联网网络管理的任务是对物联网相关网络进行实时监测、 准确记录各种物联网设备使用网络资源的性能和使用情况。
3. 在对监测数据进行智能化处理的基础上,对物联网网络进行 有效管理,为用户提供较高水平的物联网信息服务。
包括网线接入、光纤接入、光纤同轴电缆混合接入、无线网 络接口接入和以太网接入。 3. 物联网实时信息系统对网关接入网络的管理还包括对移动通 信接入网络的管理、WiFi接入网络的管理、以太网接入网络管 理和复杂高性能接入网的管理。
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11.2.1 WiFi接入网络管理
1. 在物联网应用中,无线网络是重要的传输网络。无线局域网 弥补有线局域网的不足,可在特殊区域替代由铜导线组成的 有线局域网,提供便利的数据传输方式。
2. 很多传感器节点使用电池供电,一旦电池能量耗尽,传感器 节点将不能工作。
3. 因而,通常在使用过程中电池需要充电或更换电池。 4. 对于传感器的计算能力,由于传感器节点体积小、成本低、
价格低廉等特点,生产传感器节点所使用的芯片和内存性能 较低,其计算能力和存储空间也较低。
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11.1.3 传感网数据管理
③ 第三种上网方式为PC机+3G手机进行上网。在我国,最为广泛 使用的2G、3G通信网络为GSM、CDMA2000、TD-SCDMA和 WCDMA网络。
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11.2.3 以太网接入网络管理
1. 物联网网关的另外一种传输网络接入方式为有线以太网。 2. 以太网连接一般包括电信ADSL连接和局域网连接两种方式。 3. ADSL为非对称数字用户线连接,是一种基于电信猫的广域网
2. 例如,一个无线传感网能耗管理所使用的机制为节点休眠调 度机制,使用该机制可使节点交替工作,并能够保证传感网 覆盖所有的监控区域。
3. 这可以达到既节约能源,又能完成区域监控的目的。
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11.1.2 传感网资源与任务管理
1. 无线传感网的资源非常有限,主要是供应传感器节点工作的 电力能源有限、节点之间的传输网络带宽有限和传感器节点 的计算和存储能力有限。
2. 常见的移动互联网接入方式有三种。
① 第一种方式为使用CDMA无线数据卡,通过个人电脑储存卡国 际联盟(Personal Computer Memory Card International Association,PCMCIA)接口,通过插槽插入笔记本电脑,然后 连接上网进行数据传输通信。
② 第二种上网方式为通过无线猫USB接口的方式上网,进行物联 网数据传输。即购买与移动卡分离的具有USB接口的CDMA无 线猫,将无线猫的USB连接线插入电脑的USB接口,然后就可 以使用广域网进行数据传输。
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