物聯網中移動代理的應用研究

    學術研究

    作者：魏葆春

    摘要：通過對物聯網網絡管理技術的研究，分析了物聯網網絡管理中存在的問題。針對物聯網無線化、移動化的發展趨勢，給出了基於分布式網絡代理管理模型，該模型通過引入移動代理技術，能夠使之更好地適應物聯網的管理需求。

    關鍵詞：物聯網；網絡管理；移動代理；無線傳感網絡

    中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2013）11-0081-02

    0 引言

    無線傳感器網絡就是由部署在監測區域內大量的廉價微型傳感器節點組成的，通過無線通信方式形成的一個多跳的自組織的網絡係統，其目的是協作地感知、采集和處理網絡覆蓋區域中被感知對象的信息，並發送給觀察者。傳感器、感知對象和觀察者構成了無線傳感器網絡的三個要素。無線傳感器網絡將能擴展人們與現實世界進行遠程交互的能力。它甚至被人稱為一種全新類型的計算機係統，這就是因為它區別於過去硬件的可到處散布的特點以及集體分析能力。

    1 物聯網無線傳感器網絡模型

    無線傳感網絡在物聯網中得到了極大的應用，但是相對於單純的無線傳感網，物聯網將更加複雜，也可以說，無線傳感網絡是物聯網的一個重要組成部分。首先，物聯網是基於互聯網的更高層次的應用；其次，無線傳感器對於互聯網的訪問需要通過基站及網關；第三，無線傳感網內部存在多個感應主機，協同管理感應網內部的各個終端。

    在物聯網無線傳感網絡中，由於主機和基站之間、被管理終端和主機之間主要采用了無線連接模式，移動非常便捷，但是也導致整個網絡的拓撲結構變化較快。這就產生了兩個問題：首先，被管理終端由於類型各異，對終端的管理內容、管理方式等都不一樣，這就需要主機能夠快速找到針對該終端的管理策略；其次，由於各個無線傳感網的用途不一致，結構也是各種各樣，這就需要互聯網的網絡管理主機找到針對無線傳感網個體的管理策略。因為物聯網的發展迅猛，各種類型的終端和無線傳感網隨時都在加入，各個層次的網絡管理主機不可能全部兼容，這就需要基於移動代理來實現各類的終端和網絡的個性化管理。

    2 移動代理係統模型

    2.1 移動代理組成部分

    移動代理由完整的移動代理係統（Mobile Agent System，MAS ）提供運行平台，包括了移動代理運行的支撐環境等。MAS 主要包括兩個主要組件：其一是管理程序，用於提供圖形用戶接口的網絡管理應用程序。網絡管理應用程序構建在 MAS 之上，通過它可以在設置相應的網絡管理策略的同時發現可用的移動代理服務器。其二是移動代理服務器，移動代理服務器位於移動代理和傳統的管理係統之間，可提供移動代理運行的宿主環境。

    2.2 物聯網移動代理網絡管理模型

    移動代理指的是一段程序，它可以在網絡中從一台主機遷移到另外一台主機並且繼續或者重新開始它們的執行，它們可以代表用戶來完成給定的任務。將移動代理技術引入到分布式網絡管理中是移動代理應用研究的熱點之一。移動代理被用作降低網管數據處理的負擔和減少這些數據的流量。

    HNMM（Hierar-chical Network Management Model）是一個基於移動代理的層次化網絡管理模型，其基本組成包括網管工作站、可移動管理平台（Mobile-enabled Management Platform，MMP）、可移動管理平台克隆以及網元等。網管工作站是整個網絡管理的總控端，也是移動代理產生和部署的源。網管工作站包含一個用於網絡管理的圖形用戶界麵、一個完成各種網絡管理任務的移動代理代碼庫以及一個裝配工廠用於將移動代理和一定的策略配置，如路由等裝配起來以發送到目標管理域完成管理任務。

    3 無線傳感網的移動代理管理模式

    移動代理最大的特點是可以由代理主機之間甚至被管理終端和主機之間進行複製、遷移。在物聯網無線傳感網絡中，存在三種移動代理應用模式：一是在主機之間進行移動代理的複製、遷移，這種模式適合大量相同類型的傳感終端的管理模式（單一類型節點模式）；二是在無線傳感網中，無線感應終端多樣化，其管理內容和管理模式均有所差別（多種類型節點模式）；三是在無線傳感網中，隻存在少數幾種類型的終端節點（混合類型節點模式）。下麵就這幾種模式分別進行討論研究。