基于OID标识的无线传感网节点管理系统研究与实现

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近年来,随着无线通信技术、传感器技术和嵌入式计算机技术的快速发展和日益成熟,无线传感网得到了大规模应用和发展,海量传感节点被部署到无线传感网中,如何对海量传感节点进行有效管理的问题日渐突出。同时,由于无线传感网通常又具有异构性、动态性强、资源受限等特点,加剧了用户对无线传感网中的节点进行远程管理的难度。现阶段的无线传感网节点管理方案多采用“点对点”的管理机制,存在着管理效率低、管理过程复杂、管理对象身份识别困难、无法同时批量管理海量传感节点等问题。针对上述问题,本文在深入研究与分析国家颁布的传感器网络标识标准和SNMP(Simple Network Management Protocol)协议的基础上,融合传感节点身份OID(Object Identifier)标识与SNMP MIB(Management Information Base)中的管理对象OID标识,提出一种基于OID标识的无线传感网节点管理系统方案,实现了对统一OID编码的海量传感节点通过技术成熟且广泛使用的SNMP协议进行高效管理。论文主要研究与创新内容如下:1.基于传感器网络标识国家标准,将传感节点身份OID标识与SNMP MIB中的管理对象OID标识融合,提出一种基于SNMP的传感节点的管理对象OID标识编码机制,使节点管理系统只需通过节点管理对象OID即可对无线传感网中的目标传感节点的身份、属性及多种实体进行识别与管理。2.针对传感节点部署数量庞大、多种异构无线传感网络共存的现状,设计了OID标识与通信地址分级映射与寻址机制,使用户在节点管理过程中不必关心传感网的底层协议、传感节点的接入网关以及通信地址变化。3.在标准SNMP协议的基础上,设计并扩展了无线传感网节点管理功能:在管理服务器上,基于NET-SNMP开源代码设计了SNMP管理者模块,实现了节点身份标识与传感器网络网关通信地址映射管理功能;在传统传感器网络网关中,设计了应用于传感节点管理的SNMP Proxy代理模块,实现了对底层异构传感网络中的传感节点进行寻址及SNMP管理协议的转换与转发;在传感节点中,基于Contiki平台SNMP协议软件设计了SNMP Agent代理模块,实现了传感节点设备的常规配置管理与感知信息管理。4.基于Qt平台开发了管理系统客户端,并构建了包含“客户端——管理服务器——传感器网络网关——传感节点”的一整套传感节点管理原型系统对本文所提出的方案进行验证。结果表明,本文研究与设计的基于OID标识的无线传感网节点管理系统方案可行,能满足用户对无线传感网中的传感节点进行远程管理的需求,同时与传统管理系统方案相比具有一定的技术优势。本文的研究工作,对推动OID标识技术在无线传感网节点管理中的应用提供了一定的参考价值。
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