小结:物联网设备的正常运行对于物联网实时信息系统的高效安全运行至关重要。要保障物联网设备的较好运行,就需要对物联网设备进行有效管理。本章分别从物联网节点、网关、传输网络和数据服务中心四个方面讨论了物联网设备管理。具体管理内容包括节点档案、节点故障管理、物联网节点维护、网关档案、网关故障管理、传输设备档案、传输设备故障管理、传输设备维护、服务器档案、服务器故障管理和服务器维护等。
****************** PPT11 物联网网络管理 **********************
物联网实时信息系统所涉及的网络包括物联网节点网络(传感网)、传输网络和数据服务中心网络。物联网网络管理的任务是对物联网相关网络进行实时监测、准确记录各种物联网设备使用网络资源的性能和使用情况。在对监测数据进行智能化处理的基础上,对物联网网络进行有效管理,为用户提供较高水平的物联网信息服务。
节点网络管理 :物联网节点网络主要指无线传感网,它是由固定的或移动的无线传感器所组成的一个多跳的自组织模式的无线传感网。节点网络用来监测环境信息,将收集的所覆盖区域的各种环境信息通过传感网,将该数据发送到物联网网关。传感网管理技术是无线传感网良好运行的保证,可以帮助传感网完成各种灵活的、有效的和可靠的监测任务,能满足实时传感网信息建设的需求。与传统的计算机网络相比,无线传感网大都部署在人迹罕至的地方,它们的应用受到一些条件的限制,比如环境恶劣、电力资源匮乏和传感器节点动态变化较大等。这使节点网络管理变得更为重要,它是一个大规模无线传感网良好应用的有力保障。
传感网节点能耗管理:传感网管理的主要任务是对传感网节点的功耗的进行管理,这同节点的节能技术、休眠技术、降低发射功率技术、节点休眠/唤醒机制的技术密切相关。例如,一个无线传感网能耗管理所使用的机制为节点休眠调度机制,使用该机制可使节点交替工作,并能够保证传感网覆盖所有的监控区域。这可以达到既节约能源,又能完成区域监控的目的。
传感网资源与任务管理:无线传感网的资源非常有限,主要是供应传感器节点工作的电力能源有限、节点之间的传输网络带宽有限和传感器节点的计算和存储能力有限。很多传感器节点使用电池供电,一旦电池能量耗尽,传感器节点将不能工作。因而,通常在使用过程中电池需要充电或更换电池。对于传感器的计算能力,由于传感器节点体积小、成本低、价格低廉等特点,生产传感器节点所使用的芯片和内存性能较低,其计算能力和存储空间也较低。
传感网数据管理:无线传感网的数据管理就是对传感器节点相关的数据进行优化和处理,达到节约传感网有限资源的目的。传感网的数据源以不同的方式、不同的规模和不同区域的分布变化。连续的数据在无线传感网的工作时间和数据传输是很难预测的,需要提供连续的可查询功能,来降低能耗和自动适应数据流的变化。常见的传感网数据管理系统包括TinyDB、Cougar和Dimensions。
传感网维护 :经常且定期对传感网进行维护,有助于及时发现并解决传感网所存在的问题,有助于保持合理的传感网拓扑结构,有助于数据的收集和传输。要实现对网络结构的维护,首先需要对传感网的拓扑结构进行监控,发现结构异常并采取有效处理措施。传感网信息管理可以把数据收集模式和网络监控模式组合在一起。通过监测网络结构的变化,及时进行网络拓扑信息的更新,并调整现有网络拓扑结构。传感网监控是从网络的网关节点开始进行,当路由节点检测到它的子节点加入或退出时,将把子节点的状态变化信息传输到网关。
网关接入网管理:物联网网关接入网是指骨干网络到网关之间的所有设备。其长度一般为几百米到几公里。物联网网关接入网络的接口包括网线接入、光纤接入、光纤同轴电缆混合接入、无线网络接口接入和以太网接入。物联网实时信息系统对网关接入网络的管理还包括对移动通信接入网络的管理、WiFi接入网络的管理、以太网接入网络管理和复杂高性能接入网的管理。