面向物联网的非对称通信协议设计研究

发布时间：2017-05-03 02:14

  本文关键词：面向物联网的非对称通信协议设计研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来,随着智能家居、智慧城市等概念的兴起,物联网(IoT,Internet of Things)技术越来越成为人们关注的热点。在这样的背景下,运行于移动物联网节点设备上的应用也愈加复杂,使得人们对于物联网节点的处理能力提出了新的更高的要求。虽然随着技术进步,物联网节点的计算能力有了一定提高,但是考虑到其自身有限的大小要求,一般都为能量受限设备。这种条件约束了其寿命,从而限制了物联网节点处理性能和内存空间的进一步发展。此外,物联网元件还具有节点通信能力有限、网络动态性及移动性强等特点。这些条件使得在物联网上应用通信协议时,必须尽可能地适应这些受限的硬件环境,减少不必要的能量消耗。本文从减少物联网节点能量消耗的目的出发,在前人的研究基础上,提出一种以非对称方式为基础的物联网非对称通信协议IACP(IoT Asymmetric Communication Protocol)。协议通过将物联网节点上耗能的计算负载部分转移至与传感器对应的服务器端的方式,减轻物联网节点上的任务计算负载。协议的非对称性主要体现在任务的计算量在两者的不对称分配上。通过这种方式,可以由服务器执行计算量较大、复杂度较高的运算,从而减少物联网设备上的计算能耗,实现对网络节能的要求。本文首先对负载转移策略进行了研究,分析了负载转移策略的原理和可行性,讨论了负载转移理论的思路和主要内容,并提出面向负载转移策略的相关算法和实现过程,总结了负载转移策略的三个目标,即减少任务执行时间、降低移动设备能耗和提升应用执行质量。随后本文基于负载转移理论,提出研究重点——非对称通信协议的理论内容和设计方法,并详细讨论了协议传输数据包的格式和重传策略。通过对基于非对称通信协议的设计模型进行理论计算和仿真实验,并对实验数据进行分析总结,可以表明,非对称通信协议能够很好地降低物联网节点的任务计算时间和能量消耗,从而有效提高了物联网节点端的执行效率,降低了对物联网节点的硬件资源需求,并延长了设备的生命周期。本文提出的面向物联网的非对称通信协议为物联网节点的节能研究提供了参考,从能源、经济等多个角度来看都有重要的研究意义,具有较高的实用价值。
【关键词】：物联网 非对称协议 负载转移 无线传感器
【学位授予单位】：北京工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP391.44;TN915.04

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 宋树彬;王能;;无线传感器网络上超轻量化的IPv6协议栈[J];计算机应用;2007年10期

2 杨永志;高建华;;试论物联网及其在我国的科学发展[J];中国流通经济;2010年02期

  本文关键词：面向物联网的非对称通信协议设计研究，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：342135