網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)作技術(shù)

時間：2022-10-08 18:27:08 計算機網(wǎng)絡(luò)畢業(yè)論文我要投稿

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　　網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)作技術(shù)【1】

　　[摘要]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究具有重大的科學意義及應(yīng)用前景。

　　協(xié)作技術(shù)是其重要組成部分。

　　通過介紹無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)作技術(shù)，對協(xié)作技術(shù)研究中的一些熱點問題進行分析，展望無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)作技術(shù)研究中一些很有前景的研究方向。

　　[關(guān)鍵詞]網(wǎng)絡(luò)　通信　協(xié)作　技術(shù)

　　概述

　　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network，WSN)包含大量智能傳感節(jié)點，分布在大范圍地理區(qū)域內(nèi)，近似實時地監(jiān)測、感知和采集網(wǎng)絡(luò)分布區(qū)域內(nèi)的各種環(huán)境或監(jiān)測對象的數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行處理，獲得詳盡準確的信息傳送給用戶。

　　WSN以其監(jiān)測精度高、布設(shè)靈活性強、造價低廉等特點，在軍事偵察、工業(yè)控制、交通監(jiān)管、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域具有非常廣闊的應(yīng)用前景。

　　由于單個傳感器節(jié)點的通信、處理和感知能力有限，無法處理大規(guī)模復(fù)雜問題，多數(shù)情況下不能獲取網(wǎng)絡(luò)全局信息，傳感節(jié)點要求具有協(xié)同通信功能。

　　WSN的協(xié)同主要是指資源的協(xié)同、任務(wù)的協(xié)同、信號與信息的協(xié)同。

　　資源的協(xié)同和信號與信息的協(xié)同從根本上是為任務(wù)協(xié)同服務(wù)的。

　　本文通過對協(xié)作技術(shù)研究中的一些熱點問題進行分析，展望無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)作技術(shù)研究中一些很有前景的研究方向。

　　網(wǎng)絡(luò)協(xié)作技術(shù)

　　(1)網(wǎng)絡(luò)協(xié)作的任務(wù)

　　任務(wù)描述是任務(wù)協(xié)同的基礎(chǔ)，任務(wù)描述能力直接影響任務(wù)分配系統(tǒng)的復(fù)雜性。

　　WSN的任務(wù)描述涉及兩方面的內(nèi)容，即對任務(wù)功能進行描述和對參與任務(wù)的節(jié)點進行描述。

　　根據(jù)WSN的特點，感知任務(wù)可以從面向應(yīng)用和面向任務(wù)分配兩個角度加以描述。

　　文獻分析比較了當前具有代表性的幾種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)任務(wù)描述方式，如有向無環(huán)圖、抽象任務(wù)圖、基于角色的任務(wù)圖、類SQL查詢語言描述等。

　　目前并沒有一種任務(wù)描述方式能同時從兩個角度出發(fā)有效地對任務(wù)進行描述。

　　(2)協(xié)作時間同步

　　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用通常需要一個適應(yīng)性比較好的時間同步服務(wù)，以保證數(shù)據(jù)的一致性和協(xié)調(diào)性。

　　時間同步是同步分布式數(shù)據(jù)感知和控制所必需的。

　　在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中協(xié)調(diào)、通信、安全、電源管理和分布式登陸等，都依賴于現(xiàn)有的全局時間。

　　文獻提出了協(xié)作時間同步同步的概念。

　　協(xié)作同步原理如下：如果時間基準節(jié)點按照相等的時間間隔發(fā)出多個同步脈沖，其周圍單跳節(jié)點接收后依據(jù)這一系列個脈沖的發(fā)送時刻估算出時間基準節(jié)點的下一個脈沖發(fā)送時刻，并在該時刻同時發(fā)出同步脈沖，此脈沖信號會擴散至周圍單跳節(jié)點。

　　如此重復(fù)下去，最終網(wǎng)內(nèi)所有節(jié)點都會同時發(fā)出同步脈沖，即達到了同步狀態(tài)。

　　(3)協(xié)作信號處理

　　協(xié)作信號信息處理協(xié)作信號信息處理(collaborative s58，，d and informasion pmce，ssing，CSIP)技術(shù)。

　　文獻描述了CSIP針對WSN網(wǎng)絡(luò)的特點，在數(shù)據(jù)表達、存儲、傳輸和處理等方面研究新的方法和算法來滿足應(yīng)用對信息精度、網(wǎng)絡(luò)節(jié)能、低延遲、可擴展和高可靠的要求。

　　文獻分析WSN的特點和CSIP的需求，討論它的一般流程和主要處理模式，接著結(jié)合功能框架，歸納并總結(jié)目前已有的主要方法。

　　CSIP基于節(jié)點間的協(xié)商和合作，選擇合適的傳感節(jié)點參與協(xié)作，平衡節(jié)點個體和網(wǎng)絡(luò)整體在協(xié)作過程中的信息收益和資源代價，解決網(wǎng)絡(luò)信息處理中的驅(qū)動機制、節(jié)點選擇、處理地點、時機和算法等問題。

　　(4)MAS協(xié)作

　　多Agent系統(tǒng)(Multi-agent System,MAS)是分布式人工智能的重要研究領(lǐng)域，agent可以定義為具有目標、知識和能力的軟件或硬件實體，能力包括感知、行動、推理、學習、通信和協(xié)作等。

　　agent利用局部信息進行自主規(guī)劃，通過規(guī)劃推理解決局部沖突以實現(xiàn)協(xié)作，進而實現(xiàn)系統(tǒng)整體目標。

　　Agent體系結(jié)構(gòu)、交互語言、協(xié)商策略研究較為成熟，并且與WSN具有很多相似性。

　　因此，可以考慮在WSN協(xié)作中引入agent。

　　文獻提出了一種WSN中基于P2P的多agent數(shù)據(jù)傳輸和匯總系統(tǒng)架構(gòu)。

　　此構(gòu)架包括接口agent、查詢agent、路由agent及數(shù)據(jù)采集agent。

　　接口agent與用戶交互，路由agent負責能源效率的數(shù)據(jù)傳輸。

　　查詢agent為agent與路由agent之間的協(xié)作提供便利的接口，并負責建立優(yōu)化計劃，以實現(xiàn)其預(yù)定目標。

　　接口agent和查詢agent放置在資源豐富的基站，因為它們需要計算密集操作。

　　數(shù)據(jù)采集agent負責采集，篩選和格式化傳感器的數(shù)據(jù)。

　　提供MAS架構(gòu)和設(shè)計，使它們在WSNs中能夠協(xié)調(diào)和溝通，彼此之間相互傳輸和匯總數(shù)據(jù)。

　　小結(jié)

　　隨著WSN商業(yè)應(yīng)用越來越廣泛，WSN研究面臨的挑戰(zhàn)也日益嚴峻。

　　單個的能源、功率、功能均受限的傳感器節(jié)點需要協(xié)作完成任務(wù)。

　　針對傳感器間的協(xié)作技術(shù)的研究也日益受到重視。

　　目前的協(xié)作研究僅僅局限在一些具體問題上，尚未形成通用方法，本文分析WSN協(xié)作研究還是很有前景的。

　　網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)【2】

　　摘要：Internet采用的TCP/IP協(xié)議分為四個層次：應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)互連層和主機到網(wǎng)絡(luò)層。

　　現(xiàn)在是TCP/IP通信協(xié)議的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)代CAN總線兩種通信方式來傳輸數(shù)據(jù)的智能照明控制系統(tǒng)時代，應(yīng)用特別多。

　　通常上位機指的是PC，上位機屬于高層控制設(shè)備，管理人員直接操作計算機;下位機屬于底層控制設(shè)備。

　　關(guān)鍵詞：TCP/IP協(xié)議;CAN總線;上位機

　　1引言

　　隨著社會的進步和現(xiàn)代化的發(fā)展，城市規(guī)模的不斷擴大，建筑物也要求多功能化、大型化、高層化。

　　現(xiàn)在照明舒適度的追求也越來越強烈，建筑物照明的管理水平，發(fā)展智能照明在今后成為重點。

　　2TCP/IP協(xié)議

　　TCP/IP模型與OSI模型區(qū)別如表1。

　　從表1可以看出來：TCP/IP模型和OSI模型區(qū)別是：不是結(jié)構(gòu)單一的對應(yīng)關(guān)系。

　　TCP/IP模型功能：第一層為鏈路層，作用是鏈接網(wǎng)絡(luò)接口層或者數(shù)據(jù)鏈路層;第二層是Internet層也叫網(wǎng)絡(luò)層，其主要作用是解決網(wǎng)絡(luò)中不同分組的活動，選擇網(wǎng)絡(luò)中不同路徑和編址;第三層是傳輸層，主要作用是建立兩臺主機之間的連接;第四層是應(yīng)用層，作用是處理TCP/IP模型中的應(yīng)用程序。

　　數(shù)據(jù)庫是把數(shù)據(jù)文件集合起來。

　　數(shù)據(jù)庫分為：(1)非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫;(2)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫兩種。

　　主流數(shù)據(jù)庫分：(1)IBM的DB2，DB2是美國IBM公司研發(fā)出一系列關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理的系統(tǒng);(2)Oracle主要應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)，它的作用是處理大量的數(shù)據(jù);(3)SQL Server是大型關(guān)系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，一般作為中型企業(yè)或單位的數(shù)據(jù)庫;SQL Server平臺功能全面、效率高;(4)Access主要是數(shù)據(jù)庫程序，不作為數(shù)據(jù)庫語言應(yīng)用;Access特點是安全性強、界面清晰。

　　VS 2010作為數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)主要有以下5種：(1)ODBC;(2)MFC ODBC;(3)DAO;(4)OLE DB;(5)ADO。

　　數(shù)據(jù)種類主要分為工作模式包、校時包、數(shù)據(jù)包、心跳包、命令包。

　　不同類型的數(shù)據(jù)主要是根據(jù)每種數(shù)據(jù)包的幀尾的不同來區(qū)別的。

　　表2、表3為數(shù)據(jù)包發(fā)給不同的上位機解碼器心跳響應(yīng)的格式。

　　心跳包分類為：(1)不同一級解碼器器發(fā)送給上位機;(2)上位機收到心跳包后反饋給不同一級解碼器的應(yīng)答響應(yīng)。

　　這兩個表是上位機燈具實際運行狀態(tài)的數(shù)據(jù)分析。

　　照明工作模式分為：(1)自然光感應(yīng)控制模式;(2)人體感應(yīng)控制模式。

　　通過調(diào)用USB―CAN的動態(tài)鏈接庫文件初始化CAN總線來調(diào)控上位機中央監(jiān)控系統(tǒng)軟件，和下位機通過CAN總線進行數(shù)據(jù)傳輸、關(guān)閉CAN總線等操作、復(fù)位CAN總線。

　　操作系統(tǒng)包括下邊四個步驟：(1)初始化;(2)啟動接收進程以便獲取下位機發(fā)送的數(shù)據(jù);(3)向下位機發(fā)送數(shù)據(jù)及接收下位機數(shù)據(jù);(4)接收下位機數(shù)據(jù)、復(fù)位CAN總線、關(guān)閉USB轉(zhuǎn)CAN適配器設(shè)備。

　　圖1所示的數(shù)據(jù)庫三層之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系圖是指：計算機與使用者進行信息交互界面層的接口的界面層;阻止用戶對數(shù)據(jù)庫的非法操作，這個功能對數(shù)據(jù)庫非常關(guān)鍵，對上位機數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)起到安全地作用;及時對用戶操作響應(yīng)及處理，此操作是上位機軟件進行操作，對使用者起到回饋作用;操作的執(zhí)行結(jié)果進行顯示，顯示方式有：界面顯示，表格顯示，圖片顯示等等特殊方式顯示。

　　上位機中央監(jiān)控系統(tǒng)需要通過數(shù)據(jù)庫進行保存的主要數(shù)據(jù)：自然光感應(yīng)數(shù)據(jù)、系統(tǒng)方案數(shù)據(jù)、燈具參數(shù)數(shù)據(jù)、燈具坐標數(shù)據(jù)、人體感應(yīng)數(shù)據(jù)、系統(tǒng)日志數(shù)據(jù)、上位機中央管理系統(tǒng)的賬戶數(shù)據(jù)、燈具運行狀態(tài)數(shù)據(jù)。

　　3總結(jié)

　　網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)現(xiàn)在主要通過TCP/IP協(xié)議進行網(wǎng)絡(luò)通信，隨著現(xiàn)代科技技術(shù)的發(fā)展，我們通信協(xié)議也在密切更新，我們通過上位機PC主要管理者――人，來實現(xiàn)一些動畫界面，表格，圖片的相互轉(zhuǎn)化，實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)上的一些美觀動畫效果，使我們互聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)在越來越美觀并且實用。

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