網絡通信協作技術

時間：2022-10-08 18:27:08 計算機網絡畢業論文我要投稿

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網絡通信協作技術

　　網絡通信協作技術【1】

　　[摘要]無線傳感器網絡研究具有重大的科學意義及應用前景。

　　協作技術是其重要組成部分。

　　通過介紹無線傳感器網絡協作技術，對協作技術研究中的一些熱點問題進行分析，展望無線傳感器網絡協作技術研究中一些很有前景的研究方向。

　　[關鍵詞]網絡　通信　協作　技術

　　概述

　　無線傳感器網絡(Wireless Sensor Network，WSN)包含大量智能傳感節點，分布在大范圍地理區域內，近似實時地監測、感知和采集網絡分布區域內的各種環境或監測對象的數據，并對數據進行處理，獲得詳盡準確的信息傳送給用戶。

　　WSN以其監測精度高、布設靈活性強、造價低廉等特點，在軍事偵察、工業控制、交通監管、環境監測等領域具有非常廣闊的應用前景。

　　由于單個傳感器節點的通信、處理和感知能力有限，無法處理大規模復雜問題，多數情況下不能獲取網絡全局信息，傳感節點要求具有協同通信功能。

　　WSN的協同主要是指資源的協同、任務的協同、信號與信息的協同。

　　資源的協同和信號與信息的協同從根本上是為任務協同服務的。

　　本文通過對協作技術研究中的一些熱點問題進行分析，展望無線傳感器網絡協作技術研究中一些很有前景的研究方向。

　　網絡協作技術

　　(1)網絡協作的任務

　　任務描述是任務協同的基礎，任務描述能力直接影響任務分配系統的復雜性。

　　WSN的任務描述涉及兩方面的內容，即對任務功能進行描述和對參與任務的節點進行描述。

　　根據WSN的特點，感知任務可以從面向應用和面向任務分配兩個角度加以描述。

　　文獻分析比較了當前具有代表性的幾種無線傳感器網絡任務描述方式，如有向無環圖、抽象任務圖、基于角色的任務圖、類SQL查詢語言描述等。

　　目前并沒有一種任務描述方式能同時從兩個角度出發有效地對任務進行描述。

　　(2)協作時間同步

　　無線傳感器網絡的應用通常需要一個適應性比較好的時間同步服務，以保證數據的一致性和協調性。

　　時間同步是同步分布式數據感知和控制所必需的。

　　在無線傳感器網絡中協調、通信、安全、電源管理和分布式登陸等，都依賴于現有的全局時間。

　　文獻提出了協作時間同步同步的概念。

　　協作同步原理如下：如果時間基準節點按照相等的時間間隔發出多個同步脈沖，其周圍單跳節點接收后依據這一系列個脈沖的發送時刻估算出時間基準節點的下一個脈沖發送時刻，并在該時刻同時發出同步脈沖，此脈沖信號會擴散至周圍單跳節點。

　　如此重復下去，最終網內所有節點都會同時發出同步脈沖，即達到了同步狀態。

　　(3)協作信號處理

　　協作信號信息處理協作信號信息處理(collaborative s58，，d and informasion pmce，ssing，CSIP)技術。

　　文獻描述了CSIP針對WSN網絡的特點，在數據表達、存儲、傳輸和處理等方面研究新的方法和算法來滿足應用對信息精度、網絡節能、低延遲、可擴展和高可靠的要求。

　　文獻分析WSN的特點和CSIP的需求，討論它的一般流程和主要處理模式，接著結合功能框架，歸納并總結目前已有的主要方法。

　　CSIP基于節點間的協商和合作，選擇合適的傳感節點參與協作，平衡節點個體和網絡整體在協作過程中的信息收益和資源代價，解決網絡信息處理中的驅動機制、節點選擇、處理地點、時機和算法等問題。

　　(4)MAS協作

　　多Agent系統(Multi-agent System,MAS)是分布式人工智能的重要研究領域，agent可以定義為具有目標、知識和能力的軟件或硬件實體，能力包括感知、行動、推理、學習、通信和協作等。

　　agent利用局部信息進行自主規劃，通過規劃推理解決局部沖突以實現協作，進而實現系統整體目標。

　　Agent體系結構、交互語言、協商策略研究較為成熟，并且與WSN具有很多相似性。

　　因此，可以考慮在WSN協作中引入agent。

　　文獻提出了一種WSN中基于P2P的多agent數據傳輸和匯總系統架構。

　　此構架包括接口agent、查詢agent、路由agent及數據采集agent。

　　接口agent與用戶交互，路由agent負責能源效率的數據傳輸。

　　查詢agent為agent與路由agent之間的協作提供便利的接口，并負責建立優化計劃，以實現其預定目標。

　　接口agent和查詢agent放置在資源豐富的基站，因為它們需要計算密集操作。

　　數據采集agent負責采集，篩選和格式化傳感器的數據。

　　提供MAS架構和設計，使它們在WSNs中能夠協調和溝通，彼此之間相互傳輸和匯總數據。

　　小結

　　隨著WSN商業應用越來越廣泛，WSN研究面臨的挑戰也日益嚴峻。

　　單個的能源、功率、功能均受限的傳感器節點需要協作完成任務。

　　針對傳感器間的協作技術的研究也日益受到重視。

　　目前的協作研究僅僅局限在一些具體問題上，尚未形成通用方法，本文分析WSN協作研究還是很有前景的。

　　網絡通信技術【2】

　　摘要：Internet采用的TCP/IP協議分為四個層次：應用層、傳輸層、網絡互連層和主機到網絡層。

　　現在是TCP/IP通信協議的互聯網絡和現代CAN總線兩種通信方式來傳輸數據的智能照明控制系統時代，應用特別多。

　　通常上位機指的是PC，上位機屬于高層控制設備，管理人員直接操作計算機;下位機屬于底層控制設備。

　　關鍵詞：TCP/IP協議;CAN總線;上位機

　　1引言

　　隨著社會的進步和現代化的發展，城市規模的不斷擴大，建筑物也要求多功能化、大型化、高層化。

　　現在照明舒適度的追求也越來越強烈，建筑物照明的管理水平，發展智能照明在今后成為重點。

　　2TCP/IP協議

　　TCP/IP模型與OSI模型區別如表1。

　　從表1可以看出來：TCP/IP模型和OSI模型區別是：不是結構單一的對應關系。

　　TCP/IP模型功能：第一層為鏈路層，作用是鏈接網絡接口層或者數據鏈路層;第二層是Internet層也叫網絡層，其主要作用是解決網絡中不同分組的活動，選擇網絡中不同路徑和編址;第三層是傳輸層，主要作用是建立兩臺主機之間的連接;第四層是應用層，作用是處理TCP/IP模型中的應用程序。

　　數據庫是把數據文件集合起來。

　　數據庫分為：(1)非關系型數據庫;(2)關系型數據庫兩種。

　　主流數據庫分：(1)IBM的DB2，DB2是美國IBM公司研發出一系列關系型數據庫管理的系統;(2)Oracle主要應用于網絡，它的作用是處理大量的數據;(3)SQL Server是大型關系型數據庫系統，一般作為中型企業或單位的數據庫;SQL Server平臺功能全面、效率高;(4)Access主要是數據庫程序，不作為數據庫語言應用;Access特點是安全性強、界面清晰。

　　VS 2010作為數據庫訪問技術主要有以下5種：(1)ODBC;(2)MFC ODBC;(3)DAO;(4)OLE DB;(5)ADO。

　　數據種類主要分為工作模式包、校時包、數據包、心跳包、命令包。

　　不同類型的數據主要是根據每種數據包的幀尾的不同來區別的。

　　表2、表3為數據包發給不同的上位機解碼器心跳響應的格式。

　　心跳包分類為：(1)不同一級解碼器器發送給上位機;(2)上位機收到心跳包后反饋給不同一級解碼器的應答響應。

　　這兩個表是上位機燈具實際運行狀態的數據分析。

　　照明工作模式分為：(1)自然光感應控制模式;(2)人體感應控制模式。

　　通過調用USB―CAN的動態鏈接庫文件初始化CAN總線來調控上位機中央監控系統軟件，和下位機通過CAN總線進行數據傳輸、關閉CAN總線等操作、復位CAN總線。

　　操作系統包括下邊四個步驟：(1)初始化;(2)啟動接收進程以便獲取下位機發送的數據;(3)向下位機發送數據及接收下位機數據;(4)接收下位機數據、復位CAN總線、關閉USB轉CAN適配器設備。

　　圖1所示的數據庫三層之間的結構關系圖是指：計算機與使用者進行信息交互界面層的接口的界面層;阻止用戶對數據庫的非法操作，這個功能對數據庫非常關鍵，對上位機數據庫的數據起到安全地作用;及時對用戶操作響應及處理，此操作是上位機軟件進行操作，對使用者起到回饋作用;操作的執行結果進行顯示，顯示方式有：界面顯示，表格顯示，圖片顯示等等特殊方式顯示。

　　上位機中央監控系統需要通過數據庫進行保存的主要數據：自然光感應數據、系統方案數據、燈具參數數據、燈具坐標數據、人體感應數據、系統日志數據、上位機中央管理系統的賬戶數據、燈具運行狀態數據。

　　3總結

　　網絡通信技術現在主要通過TCP/IP協議進行網絡通信，隨著現代科技技術的發展，我們通信協議也在密切更新，我們通過上位機PC主要管理者――人，來實現一些動畫界面，表格，圖片的相互轉化，實現互聯網上的一些美觀動畫效果，使我們互聯網現在越來越美觀并且實用。

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