支持QoS的主动无线传感器网络中间件研究

随着无线传感器网络应用推广以及传感器节点本身技术的发展，迫切需要一种通用的应用接入方式。本研究拟提出基于主动网络和移动代理的无线传感器网络软件体系结构，研究基于publish/subscribe范式的事件驱动机制。考虑不同应用的多QoS约束，设计一种支持QoS的无线传感器网络中间件，为无线传感器网络的应用提供统一的系统接口。设计应用层抽象原语和Roles映射，采用移动代理和面向消息的混合结构，使用发布/订阅机制进行网络管理，实现多级QoS保障。用户程序通过定制Roles，注入移动代理来管理整个网络，包括配置路由表、数据融合、保证QoS参数等。利用面向服务的思想，把簇头管理下的各感知节点规约为各种移动代理服务Roles，解决节点异构性问题。最后，我们将集成阶段性的研究成果，设计主动无线传感器网络仿真平台，并对移动代理和软件的性能进行建模分析与评价。

针对无线传感网络中节点扮演角色的多样性及角色职责的差异，提出无线传感网络角色映射框架模型，在此角色映射框架基础上，建立主动无线传感器网络分布式计算模型，设计并实现基于角色的无线传感器网络中间件RobMSN。利用RobMSN把应用程序映射为节点在网络中具体所承担的角色，解决了无线传感器网络中间件的跨平台要求和应用服务的动态性问题。结合移动代理的基础上，采用策略管理的思想，提出一种无线传感器网络主动管理方案。完成嵌入式中间件软件的开发，构建应急救灾无线传感网络综合信息平台。通过对定义的原语映射实现和角色映射窗口设计的验证，得出基于角色的应急救灾无线传感网络中间件方案是可行的，角色的实现过程是高效的。本项目培养博士研究生1 名，硕士研究生7名，在国内外核心期刊发表论文12篇(Ei检索9篇)，专著1本，获得专利授权4项，软件著作权2项，获得机械工业科技进步二等奖1项。