OCF多协议接入系统技术研究

发布时间：2020-05-17 16:06

【摘要】：物联网技术发展迅速,一方面,嵌入式和通信技术的更新迭代,使设备实现了更高层次的智能化,极大地推动了物联网的发展;另一方面,各厂商为了占据物联网市场,纷纷推出自己的物联网标准和协议,造成了设备之间的异构性和连通性问题,已经成为目前物联网发展的瓶颈。因此,为了实现智能设备的互联互通,需要解决异构物联网的互操作问题。本文基于OCF标准协议,对不同物联网协议的互联互通进行了研究,主要工作如下:首先,针对OCF标准协议与其它物联网协议的互联互通问题,设计了基于OCF的多协议接入系统,用于接入非OCF服务端的设备,主要功能分为适配管理器、适配器、设备代理三个部分,适配管理器提供适配器的集中式管理服务,适配器提供客户端与服务端设备的通信服务,设备代理提供服务端设备的接入服务。在设备代理中提出了OCF标准协议与其它物联网协议的语义转换方案,解决了OCF与非OCF生态体系的互操作问题。其次,针对OCF多协议接入系统的业务特点,提出了基于双重密钥机制和访问控制策略的安全管理方案,以及基于缓存机制和多任务机制的消息处理方案。前者采用静态密钥与动态密钥结合的授权方法,采用访问控制策略,提高了OCF多协议接入系统的安全性。后者通过使用数据缓存的方法,提高了系统的消息响应时间,通过使用多任务处理的方法,提高了系统的消息吞吐量。最后,搭建了OCF多协议接入系统的原型,实现了OCF标准协议与AllJoyn协议和ZigBee协议的语义转换,并在系统中验证了OCF客户端与AllJoyn设备、ZigBee设备的互操作功能,分析了系统的安全管理方案和消息处理方案的有效性。
【图文】：

联网通信,接入协议,通信标准,数据链路层

现出了许多通信协议作为解决方案，这些通信协议都是通信实体之间为了完成信逡逑息交互所必须遵循的约定和规则。逡逑物联网通信协议有许多种类，如图２－１所示，无论是移动通信技术还是近距逡逑离无线传输技术，都深刻影响着物联网的发展。根据通信协议体系层次［２６］的划分，逡逑物联网通信协议一般可以分为两个大类，一类是接入协议，一般负责子网内设备逡逑间的组网和通信；另一类是通讯协议，负责通过互联网进行数据的交换和通信，逡逑这类通信协议主要是运行在传统互联网ＴＣＰ／ＩＰＰ１协议之上的设备通讯协议。逡逑３逡逑

面向实际,应用层,架构,传输层

对于信息交互过程则采用ＣＳ通信模型，即客户端与服务端的形式通过请求逡逑和响应的方式实现双方的通信。ＯＣＦ定义的架构可以划分为五个层次，，分别为应逡逑用层、核心、功遣层、传输层、网络层和Ｌ２连接层，如图２－２所不。逡逑客户端逦服务端逡逑（逦＾逦应用交互逦广逦Ｎ逡逑应用层逦〔逦＼逦应用层逡逑Ｌ逦介Ｊ、逦／逦ＵＶ逦Ｊ逡逑广逦资源交互逦逦－Ｎ逡逑ＯＣＦ核心功能层邋（逦）ＯＣＦ核心功能层逡逑Ｉ逦、逦／逦ＩＷ逦Ｊ逡逑，逦邋＆逦传输层交互逦广邋逦Ｎ逡逑传输层逦逦，）逦传输层逡逑Ｌ＿＿Ｖｙ邋＾逦／ＩＷ邋Ｊ逡逑ｒ——＾邋ｙ邋＿交＇丛N——）逡逑网络层逦＼逦网络层逡逑Ｉ逦Ｊ逡逑．逦、逦物理层交互逦广邋逦．逡逑（逦／￣￣—邋＼邋（０邋）逡逑Ｌ２连接层逦＾＾逦Ｌ２连接层逡逑＼逦＇逦ｖ逦＾逡逑图２－２邋ＯＣＦ通信架构逡逑１）
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP391.44;TN929.5

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