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物联网资源寻址关键技术研究

孔宁  
【摘要】: 物联网是射频识别技术与互联网结合而成的新型网络,其具有与互联网类同的资源寻址需求,以确保其中联网物品的相关信息能够被高效、准确和安全的寻址、定位以及查询。物联网自身的特殊性从根本上决定其资源寻址具有与互联网资源寻址的相异性,其存在多种物品编码标准共存而引起的资源寻址冲突等特有的资源寻址问题。因此,物联网对互联网现有资源寻址技术提出新的挑战,其无法完全满足物联网的资源寻址需求。 目前,物联网资源寻址的研究仍处于起步阶段,基本上直接沿用互联网现有的资源寻址技术,而未对物联网特有的资源寻址问题提出有效的解决方案。本文通过分析和归纳物联网资源寻址特性,对互联网资源模型进行扩展,提出物联网资源寻址模型,并对物联网资源寻址的关键技术问题进行有益的探讨。本文的主要贡献和创新点有以下四个方面: 一、分析与归纳物联网资源寻址特性。着重分析物联网中资源名称、资源地址以及资源寻址机制的特性,提出资源名称的分级结构就资源寻址系统而言具有统一性、分散性、未知性、可知性、多样性以及一致性六种特性,资源地址需提供资源名称特性的转换信息,资源寻址机制需要支持资源名称特性的转换。 二、提出物联网资源寻址模型。基于互联网资源寻址的层次迭代模型,针对物联网资源寻址特性,提出物联网资源寻址的通用层次模型。该模型将资源名称细化为原始资源名称和转换资源名称,并将资源地址扩展为包含标准分级结构信息和扩展分级结构信息的资源地址信息,其为资源名称的转换提供必要信息。对该模型进行形式化分析,并证明该模型是互联网资源寻址的层次迭代模型的扩展模型。在该模型基础上结合物联网资源寻址应用,提出物联网资源寻址的应用结构模型,为物联网资源寻址关键技术的后续研究提供了理论模型。 三、设计了一种支持任意物品编码标准的物联网资源寻址方案。基于物联网资源寻址模型,给出一种物品标准寻址层的实现方案,提出该层资源地址信息的两种描述机制,通过性能测试分析,验证该方案有效的解决了物联网中多种物品编码标准共存而引起的资源寻址冲突问题。 四、提出两种单品级寻址粒度的物品信息发现机制。其一是采用目录服务模式并基于Handle System协议扩展提出的HS-TDM发现机制,实现物品发现信息的分级授权管理和隐私保护。其二是采用请求传播模式并基于半分布式拓扑点对点模式提出的HPS-TDM发现机制,实现物品发现信息的分布式维护和查询。


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