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物联网感知层节点的连通算法研究

李娜  
【摘要】:随着接入到物联网中的设备数目和种类不断增多,物联网中要传输的数据量也呈指数增加,海量信息不但使网络负载加重,而且降低了物联网的传输和处理的速度。而一些处理上比较简单的实时数据,在感知层设备获取之后直接进行数据融合和处理,不但能够提高时间效率,还能降低网络负载。为了在感知层设备间实现对于简单实时任务的处理工作,本文主要进行了以下几项工作:第一,对多模物联网网关进行分析研究,了解目前的网关功能特点以及存在的不足。通过对多模物联网网关进行改进,在嵌入式终端上设计了嵌入式分级子网关。分级子网关辅助物联网网关,解决了物联网网关负载过重的问题。第二,在嵌入式分级子网关的RFID模块中添加了去除数据冗余操作,去除由于其读取标签周期短,以及多个阅读器对同一个标签进行采集等原因造成的信息冗余。防止同一数据在物联网中多次传输,提高RFID数据的有效性、精准性。减少网关向上传送的数据总量,降低通信代价。第三,在嵌入式分级子网关中加入数据缓存模块,为分级网关间通信以及协同处理提供存储支持。同时通过添加数据缓存模块,使得分级子网关能够满足物联网对于多媒体数据的传输需求,将多媒体数据完全接收后再进行转发。第四,在此基础上本文设计了物联网感知层连通算法,使物联网感知层设备节点之间实现互连互通。对于简单的实时任务,连通的设备之间可以相互协调共同完成处理工作,有效提高物联网对于实时任务的处理速度。通过比较连通前后对于简单实时任务的处理用时,发生拥堵的概率以及节点的能耗情况,证明通过运用感知层节点的连通算法,有效地提高了对于简单的实时任务处理时效,达到了提高实时性,降低网络负载的目的。最后,本文对工作中不完善的方面以及下一步工作的研究方向进行了简要的说明。


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