关于CoAP可靠组通信协议的研究

发布时间：2017-10-03 23:14

  本文关键词：关于CoAP可靠组通信协议的研究

  更多相关文章： CoAP 可靠 组通信 代理

【摘要】：物联网中包括了传统的互联网络和主要由接收终端组成的传感器网络,而后者由于其硬件条件所限属于资源受限网络,由此在互联网络中普遍使用的应用层传输协议HTTP不能够适用于该资源受限网络环境,因此就需要引入一个新的通信协议针对此种网络环境进行通信。在这一背景下,互联网工程任务组IETF成立了CORE工作组,负责定义受限网络中的应用层通信协议-CoAP协议。 CoAP协议可支持单播的可靠通信和组通信的不可靠通信,而在某些特定领域中,不可靠的组通信将会造成很大的通信隐患。在此背景下,本文针对OMA提出的三个不同用户规模集群的应用场景进行了详细的需求分析,给出针对这些应用场景利用CoAP协议进行通信的解决方案,并指出CoAP协议组通信不可靠的问题。 为了解决资源受限传感器网络中的CoAP协议组通信不可靠性的问题,本文采用了基于代理服务器的方式,给出了CoAP协议可靠组通信系统的设计方案。在此方案的基础上,笔者开发实现了‘'CoAP可靠组通信仿真系统”,利用该系统模拟实现了此可靠组通信方案。针对接收端节点数量的不同,采用基于代理服务器和单播混用的方式实现了该系统的构建,为CoAP协议可靠组通信方案提供了理论模型和架构基础。 文章最后,针对该"CoAP可靠组通信仿真系统”进行了功能和性能两方面的测试,并以该系统为原型,针对此种基于代理服务器的CoAP协议可靠组通信方案进行了多方位的性能分析比对,证明了基于代理服务器的可靠CoAP组通信是一种可行的实现方案。
【关键词】：CoAP 可靠 组通信 代理
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP393.04
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-11
• 1.1. 研究背景8
• 1.2. 研究意义及目标8-9
• 1.3. 论文的主要工作9-10
• 1.4. 论文的章节安排10-11
• 第二章 CoAP协议相关背景技术及研究办法11-22
• 2.1. 物联网及传感器网络的相关背景介绍11-19
• 2.1.1. 物联网的定义11-12
• 2.1.2. 物联网的基本特征12-13
• 2.1.3. 物联网与传感器网络、泛在网络的关系13-15
• 2.1.4. 物联网与M2M通信15-19
• 2.2. IETF关于CoAP及其组通信的介绍19-21
• 2.2.1. CoAP协议概述19-20
• 2.2.2. CoAP的拥塞控制20
• 2.2.3. CoAP的可靠机制20-21
• 2.3. 本章小结21-22
• 第三章 CoAP协议可靠组通信模型的构建22-41
• 3.1. OMA及其LWM2M应用场景构想22-26
• 3.1.1. OMA 简介22-23
• 3.1.2. 小规模集群应用场景23-24
• 3.1.3. 中规模集群应用场景24-25
• 3.1.4. 大规模集群应用场景25-26
• 3.2. 针对OMA典型应用场景的需求分析26-30
• 3.2.1. 基本需求分析26
• 3.2.2. 扩展需求分析26-28
• 3.2.3. 需求实现方式概述28-30
• 3.3. CoAP协议可靠组通信的必要性30-31
• 3.4. 逐一CoAP单播方案31-32
• 3.5. 逐一CoAP单播方案的优缺点32-33
• 3.6. 基于代理的可靠CoAP组通信实现方式33-35
• 3.6.1. 发送过程33-34
• 3.6.2. 接收终端匹配及反馈过程34
• 3.6.3. 代理服务器处理反馈并重传信息34-35
• 3.6.4. 发送连贯性35
• 3.7. 基于代理的可靠CoAP组通信的优缺点35-36
• 3.8. 特殊状况处理36-39
• 3.8.1. 节点睡眠36-38
• 3.8.2. 节点关机或供电不足38
• 3.8.3. 由于外力等不可抗因素导致节点发生故障38-39
• 3.9. 本章小结39-41
• 第四章 CoAP可靠组通信的仿真实现41-56
• 4.1. CoAP可靠组通信仿真系统概要介绍41-44
• 4.1.1. 仿真环境41-42
• 4.1.2. 仿真参数42-44
• 4.1.3. CoAP可靠组通信算法的形式化语言描述44
• 4.2. CoAP可靠组通信仿真系统的性能测试44-49
• 4.2.1. 针对OMA的小规模用户集群应用场景的性能测试44-46
• 4.2.2. 针对OMA的中规模用户集群应用场景的性能测试46-47
• 4.2.3. 针对OMA的大规模用户集群应用场景的性能测试47-49
• 4.3. 两种通信方式的性能分析49-54
• 4.3.1. 优质网络状态下的性能分析49-50
• 4.3.2. 普通网络状态下的性能分析50-51
• 4.3.3. 睡眠结点相关性能分析51-53
• 4.3.4. 不同质量网络中系统花费时间的比较分析53-54
• 4.4. 本章小结54-56
• 第五章 总结56-57
• 5.1. 论文工作总结56
• 5.2. 未来工作展望56-57
• 参考文献57-60
• 致谢60

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王娅;;无线传感器网络路由协议设计原则[J];湖北第二师范学院学报;2009年02期

2 肖竹;黑永强;于全;易克初;;脉冲超宽带定位技术综述[J];中国科学(F辑:信息科学);2009年10期

3 王升保;;入侵检测系统在无线局域网安全防范中的应用[J];情报探索;2006年11期

4 刘萍;陈晶晶;陈兴宇;吴海兵;;基于C3D辅助的战场传感器监视系统设计与实现[J];指挥控制与仿真;2012年01期

5 施衡山;;无线传感器网络路由协议研究[J];中国海洋大学学报(自然科学版);2008年S1期

6 柴淑娟;赵建平;;基于无线传感器网络的水质检测系统的研究[J];曲阜师范大学学报(自然科学版);2010年01期

7 杨杰;穆伟斌;胡洋;;基于哈希密钥链的随机密钥预分配方案研究[J];齐齐哈尔大学学报(自然科学版);2010年06期

8 秦琴;;无线传感器网络MAC层协议及其相关问题分析[J];企业技术开发;2010年07期

9 董卓亚;张瑞;;无线传感器网络中层次路由协议的研究与设计[J];企业技术开发;2012年10期

10 张国庆;陶德馨;;基于无线传感网络技术的自动化仓库AGV车载通信节点的设计[J];起重运输机械;2009年02期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 张维勇;张芬;马学森;;基于IEEE802.15.4的一种分簇算法研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年

2 石为人;张阳;邓鹏程;;传感器网络局部时间同步协议研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年

3 刘增力;李雯霏;龙华;朵琳;;能量相关DSR协议OPNET仿真及性能分析[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年

4 罗旭;柴利;杨君;;无线传感器网络TTSL迭代定位算法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年

5 任玲;唐昊;周雷;魏振春;;一种能量高效的无线传感器网络自适应传输方法[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年

6 何坚;方康玲;李晓卉;韩维;;基于无线传感器网络的涉密载体智能监管系统研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年

7 陈传友;张在琛;;基于ADF7020-1的无线收发模块的设计与实现[A];2011年通信与信息技术新进展——第八届中国通信学会学术年会论文集[C];2011年

8 丁飞;马小铁;;LEACH协议在群体生理参数采集中的实现[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年

9 于亮亮;刘刚;王俊;;基于IEEE802.15.4的温室环境信息采集系统[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年

10 谢宇博;刘刚;王俊;于亮亮;;基于PDA的温室环境信息管理系统的研究与开发[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 王蕊;无线传感器网络部署与拓扑控制研究[D];哈尔滨工程大学;2009年

2 孙玉婷;基于柱形换能器的水下传感器网络组网协议研究[D];中国海洋大学;2009年

3 罗汉江;海洋监测传感器网络关键技术研究[D];中国海洋大学;2010年

4 郭瑛;基于事件触发的无线传感器网络关键技术研究[D];中国海洋大学;2010年

5 周鹏;水下传感器网络海上试验平台的研究与设计[D];中国海洋大学;2010年

6 张书奎;无线传感器网络中信息分发的可靠性研究[D];苏州大学;2010年

7 高艺;能源自给低功耗无线传感器网络关键技术研究[D];南开大学;2010年

8 吴磊;无线自组织网络中的路由技术相关问题研究[D];电子科技大学;2010年

9 陈伟;多跳无线网络路由关键技术研究[D];电子科技大学;2010年

10 王晓敏;无线传感器网络数据收集与路由协议研究[D];电子科技大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 叶青;基于可信的无线传感器网络认证技术的研究[D];安徽工程大学;2010年

2 谌业滨;无线传感器网络自身健康状态融合机制研究[D];南昌航空大学;2010年

3 乔田田;无线传感器网络路由协议研究[D];山东科技大学;2010年

4 骆科学;基于ZigBee的无线传感器网络节点在矿井机车运输监控系统中的应用研究[D];山东科技大学;2010年

5 彭慧;面向离散型制造业的嵌入式MES检测终端开发[D];浙江理工大学;2010年

6 闭启礼;水文传感器网络部署优化研究[D];郑州大学;2010年

7 张永琦;无线传感器网络中基于网关的分级簇算法研究[D];郑州大学;2010年

8 张磊;基于无线传感器网络的实验管理系统的设计与实现[D];郑州大学;2010年

9 刘兰涛;无线传感器网络中时间同步技术的研究[D];郑州大学;2010年

10 许俊杰;无线通信技术在设备状态监测中的研究与应用[D];郑州大学;2010年

，

本文编号：967269