基于无线传感器网络的移动Agent迁移策略研究

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近年来,随着无线通信技术和电子器件技术的发展,无线传感器网络(Wireless SensorNetworks,简称WSN)成为人类日益关注的新兴技术。无线传感器网络不需要固定设施,由大规模的传感器节点组网形成,这些传感器节点用来采集物理信息数据,然后通过交互的形式将数据进行处理和传送,以满足人类的应用需求。在未来,无线传感器网络在军事部署、抗震救灾、环境监测、医疗健康、智能建筑和其他商业领域将发挥更巨大的潜力。在无线传感器网络中,分布式计算扮演着十分重要的角色,目前客户/服务器模式和基于移动Agent的分布式计算模式是传感器网络中的主流技术。在这两种分布式计算模式中,移动Agent具有自主性、通信性、移动性和角色性而非常适合大规模无人值守以及资源有限的无线传感器网络。移动Agent是网内按照一定目的迁移的包含代码,数据以及执行语境的程序段;它利用无线传感器网络节点这一分布式资源的局部互动而完成指定任务的软件实体。移动Agent一般需要依次迁移到多个主机上并与该主机进行交互,利用主机资源进行数据计算和信息处理,因此在移动Agent模式下,Agent迁移技术是研究的热点问题。本文研究了现有的移动Agent迁移方案以及决定移动Agent迁移策略的核心因素,结合无线传感器网络的特点,提出了静态迁移表迁移算法和动态迁移表迁移算法,并分析其各自的优势和不足,在这两者基础上,针对目标追踪特点,提出了预测信息驱动的动态迁移表迁移算法。随后选取了三个指标(整网平均能耗、迁移存在时间和迁移跳数),采用NS-2仿真工具对这三种算法进行相应的分析。在移动Agent迁移技术的实际应用中,程序往往由多个移动Agent协作合成,这会给迁移的调度带来困难,因此本文提出一种多移动Agent的迁移机制来解决这个问题,与类似方案的比较证明了其性能,本文还设定了现实案例来应用所提出的多移动Agent的迁移方案。中间件软件技术是近年诞生的一种新兴软件技术,也是移动Agent迁移策略的支撑技术,论文在中间件软件开发过程中实现了移动Agent迁移模块和管理模块的编码,以此为依托设计了静态迁移表迁移算法和动态迁移表迁移算法的具体实现,这两种迁移算法的成功实现对今后的移动Agent迁移的研究具有一定的参考价值。
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