基于节点动态感知的物联网自组织管理技术

42通信设计与应用_____________________________________________________________________________________2021年3月基于节点动态感知的物联网自组织管理技术
麻敏觉
(中国移动通信集团浙江有限公司温州分公司,浙江温州325000)
【摘要】本文主要对节点动态感知的物联网自组织管理进行分析,在分析中发现物联网具有快速且稳定的连接传感器、远程控制和信息智能网络等优势,为人们的生活和工作创造了许多便利的条件,由此得出,物联网关键技术的研究以及物联网的应用对于社会发展具有重要的作用和意义。
【关键词】物联网;动态感知;自组织网络管理
【中图分类号】TN929.5【文献标识码】A【文章编号】1006-4222(2021)03-0042-02
0引言
随着社会经济与科学技术的快速发展,物联网技术得到突破性发展,并将其广泛应用在农业、交通、电网以及医疗等各个方面。该技术不仅属于支持智慧城市建设工程的核心,同时还是第三信息产业转型的
电动自行车越来越受到人们的青睐
主导产品。为实现人与物的关联,应将通信技术、电子技术、信息技术等有效衔接在一起。其适应领域十分广阔,而其在行业中的应用较多,物联网自组织管理技术作为推进我国各个行业发展的主要路径,是未来必然发展方向,因此,深入地了解物联网的关键技术,有利于提高物联网自组织管理技术的应用水平。
1物联网的概念
物联网是一个基于互联网的基础上,通过各种高科技传感器实时采集需要连接物体的过程,并在过程中采集物体的光、电和位置等信息的网络。物联网的意思就是将万物相连的互联网,物联网是指连接一切事物的互联网,是以互联网为基础的扩展网络,可以将物体与各种高科技设备连接起来,利用互联网来实现信息互通。物联网现在已经涉及生活的各个领域,不仅仅是在高科技领域应用,还应用在农业和交通等方面,实现智能化的发展,充分合理地分配资源。
虽然当前物联网的发展趋势较好,国家也投入了资金和人才去开发技术,但是仍然还有一些安全和技术等方面的难题还没有攻克下来,还需要继续完善。
2物联网的关键技术
2.1二维码及RFID
二维码以及RFID是我国当前市场中普遍关注的一个焦点,主要可以将其应用在不同类型的货物当中,根据不同货物的特征属性进行合理的描述。二维码是在一维码的基础上进行的创新,主要是按照一定的规律,用不同的图形来记录相应的信息。目前,二维码已经被应用在我国的各行各业中,几乎已经涵盖我国的大多数行业,应用范围十分广泛,在我国占有十分重要的位置。
RFID属于一项能够利用射频信号实现信息传递的过程,在这一过程中主要是通过空间耦合来实现的,能够达到识别的目的。相比于传统类型的条形码来说,RFID可以不经过人工扫描的过程,能够从更大范围内完成信息的读取,收集到更多的信息,同时还不怕油污。除此之外,过往的记录显示,即使在较为恶劣的环境当中,也可以正常的使用,同样能够完成信息的读取。特殊之处在于能够完成信息的追踪和高速读取的过程,因此得到十分广泛的应用。
2.2传感器技术电子智能印章
传感器在我国出现的时间相对较晚,所以在我国现代信息技术中占有十分重要的位置,传感器是由多种不同类型的部件构成的一种微型器件系统。MEMS传感器属于一种微型的系统,能够完成信息的获取以及处理,能够从最大程度上提供系统中的自动化以及智能化的过程,不断提高其可靠性。
传感器可以分为多种不同的类型:①温度传感器:隧道消防、电力电缆、石油石化;②应变传感器:桥梁隧道、边坡地基、大型结构;③微震动传感器:周界安全、地震检波、地质物探;
④压力水声、空气声等传感器。
2.3网络通信技术
当不同的物体之间发生交流时,网络中就需要进行高速、大量的信息传递,同时网络的速度决定了使用设备的稳定性。假设在使用无线网络过程中的效率过低,会导致一系列常见问题的出现。
目前,5G并没有得到全面覆盖,4G仍然占据主导地位,4G给通信市场带来的变革是十分巨大的,但是在我们即将面
2021年3月
世的5G面前都不算什么。从数据中看出,5G的网络速度是十分快的,下载一部完整的高清电影甚至仅仅需要ls,5G将会使人们体验到更快的网络速度,同时能够将市场推向一个新的领域和高度,在此基础上物联网将会取得较大的突破。
2.4云计算技术
云计算是随着虚拟化技术、处理器技术、分布式计算技术、宽带互联网技术、SOA技术和自动化管理技术的发展而产生的[2]。
云计算关键特征:①按需求自动服务;②宽带接入;③虚拟化的资源池;④快速弹性架构;⑤可测量的服务。
云部署模型:①公共云;②私有云;③社区云;④混合云。3新时代自由组织路由需求分析
动态感知物联网底部的分布式异构节点的目的是使用户能够更好地了解应用程序级别的节点设备的运行状态,但是对于底层动态节点的自组织,为了更好地接近新时代的应用需求,对于智能通信路由的研究具有重要意义。
随着新时代的物联网技术到来,由于5G通信本身的带宽大以及超高速和覆盖范围广,将不可避免地对物联网的发展产生改革性的影响。与此同时,有可能会出现大量设备连接到网络当中运行,这些设备将根据其自身的性能特征分为各种应用场景,同时会针对网络中的性能提出各种不同的需求。例如,对于以下两个不同的应用方案。场景之一是基于物联网的智能医疗场景,其中安装在医疗设备上的各种传感器检测,诸如设备的温度和氧化度之类的数据。在正常情况下,它们的移动性相对较小,因此它们对网络的寿命有更高的要求,即稳定性和可靠性。另一个场景示例是在公共交通领域。当节点随着车辆的移动而更快地移动时,彼此之间的信息交换需要较少的时间延迟。总而言之,面向5G网络的物联网的自组织路由也应该能够适应场景变化[4]。
4常用多路径路由协议分析
通常选用适合于物联网的移动自组织网络路由选择协议,其中选择多路径的路由器相比来说是更加适合的。因为在移动网络当中,节点处的移动性能会相对较高,获得的宽带资源会变得十分有限,就可能会出现网络分裂的现象,并且网络拓扑频繁变化。在传统的单路径路由协议中,以使用最广泛的按需路由协议为例,如果原始链路中的某些节点由于不可抗力而失效,则原始路径将被中断且不可用,并且该路径只能再次被发现。而路由的维护需要通过占用一定网络带宽的泛洪技术来搜索路由,如果在传输过程中频繁发现路由,则会增加大量的路由控制开销。另外,单路径路由协议的算法并不复杂。通常,将源节点和目标节点之间的最短路径选择为最佳路径。因此,公平性被忽略,网络负载不均衡,甚至引起网络拥堵,最直观的结果是增加延迟的时间,通信质量大打折扣。面对复杂无线环境中的移动自组织网络,多路径路由协议凭借其自身的机制来平衡网络负载并提供较高的容错能力,使其在移动自组织网络中更受欢迎。为了处理单路径路由的缺点,多路径路由协议的思想是在一个路径查中建立多个相对独
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立的路径,并允许节点主机或应用程序选择路径,以便可以在该路径上转发数据。这样一来,原先由一条路径承载的负载可以在多条路径之间共享,不仅可以平衡网络负载,还可以提高路由的容错率,可以有效防止因单一路径能源消耗导致网络出现中断的可能性。正是由于多路径维护,通过检测每个路径的状态,可以为不同的服务质量需求提供合适解决方案的路径,从而更容易实现支持QoS的节点
路由。
多路径路由具有较长的路径生存时间以及良好的路由网络性能,致使近几年对多路径路由协议的研究尚不足。包含建设多个开环不相交的按需多路径距离矢量路由(AOMDV),基于投票搜索每个跃点的多个最佳路径,标签检测路由(TBP)和基于链路可靠性模型DPSP的路由算法的多路径,创建最大不相交路径的拆分多路径路由(SMR),使用协作消息缓存和最短路径多路径的缓存多路径路由(CHAMP)等。在许多多路径路由中,AOMDV协议可以提供良好的容错能力,并且可以比其他协议更快、更有效地在动态网络中恢复中断的路由。由于AOMDV协议会根据跳数选择主路径,但跳数最少的路径除外,其余路径将用作备用路径,在主路径发生故障后将被激活。
厌氧胶能用于木材吗奶报箱5结语
物联网具有相对广阔的发展空间。尽管我国目前的物联网技术已经发展到一定程度,但与先进国家相比仍然存在许多不足。智能家居、汽车网络、移动医疗、工业控制和其他应用的快速增长将带来大量的设备连接。在新时代物联网下,对于异构节点动态统一管理和自组织路由的问题,现有的WLAN 通信技术可用于设计和实现节点动态传感系统,并通过测试和分析,初步得出该系统可以更好地完成预期的功能和性能。
参考文献
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真空管道磁悬浮列车收稿日期:2021-02-04
作者简介:麻敏觉(1985—),男,汉族,浙江温州人,硕士研究生,工程师,研究方向为5G通信、物联网、自组织网络。

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