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文檔簡介
應?用?層?協(xié)?議3.1信源編碼3.2查詢處理3.3數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)3.4網(wǎng)絡管理
3.1信源編碼信源編碼(數(shù)據(jù)壓縮)是無線通信中信息傳輸?shù)牡谝徊剑瑹o論任何時候傳感器節(jié)點有信息要傳輸時,信源首先用信源編碼器進行編碼。實際上,信源編碼利用的是信息的統(tǒng)計特征。為了減少數(shù)據(jù)量的同時保留部分或全部信息內(nèi)容,信源編碼會壓縮掉冗余信息?;诰幋a后信息的保留情況,基本的壓縮方案可分為兩大類:無損壓縮和有損壓縮。3.1.1SensorLZWSensorLZW(S-LZW)是Lempel-Ziv-Welch(LZW)壓縮算法的變形。LZW是基于字典的數(shù)據(jù)壓縮方法,它把符號串編碼為字典中的標記(token),編碼前字典被初始化并且按照編碼期間遇到的符號的順序填充字典。因此,要被壓縮的數(shù)據(jù)應該是小的數(shù)據(jù)塊,以便在沒有大量數(shù)據(jù)丟失和能量消耗的情況下執(zhí)行重傳機制,而且,由于內(nèi)存受限,應該限制字典的大小,S-LZW使用512條記錄的字典及528字節(jié)的分組。除了依賴數(shù)據(jù)內(nèi)部的相關性外,為了進一步提高壓縮效率,壓縮前還可以通過把數(shù)據(jù)變換為具有幾種模式的形式,這種變換稱為預處理步驟。S-LZW使用的第一個預處理步驟是BWT(Burrows-WheelerTransform)變換,一般用于圖像、文本和聲音數(shù)據(jù)的壓縮。S-LZW使用的第二個預處理方法是基于監(jiān)控數(shù)據(jù)的內(nèi)部數(shù)據(jù)結構,因為在監(jiān)控應用中,一般數(shù)據(jù)的長度和內(nèi)容是已知的并且是固定的,而且,觀察值的集合、整個觀察值或觀察值中一些最重要的比特位一般是相同的。3.1.2分布式源編碼機制以節(jié)點為中心的壓縮機制通過減少每個傳感器節(jié)點的本地數(shù)據(jù)內(nèi)容改進了節(jié)能效率,連續(xù)觀測值的時域相關性特征可以被本地的壓縮機制所利用。分布式源編碼方案(DistributedSourceCoding,DSC),它指的是在沒有相互通信的情況下,多個傳感器節(jié)點的輸出被壓縮的機制。具體地說就是在相互沒有交換任何信息的情況下,假設一個節(jié)點的信息和另一節(jié)點的信息存在相關性而被壓縮,則信息發(fā)送給匯聚節(jié)點,接收到由不同傳感器節(jié)點獨立壓縮數(shù)據(jù)的匯聚節(jié)點執(zhí)行聯(lián)合解碼。
3.2查詢處理
無線傳感器網(wǎng)絡由根據(jù)應用需求監(jiān)控物理現(xiàn)象的多個傳感器節(jié)點組成,匯聚節(jié)點通過向傳感器節(jié)點發(fā)送“查詢”分組確保獲得感興趣的數(shù)據(jù),查詢分組中包含請求信息。傳感器節(jié)點通過直接給匯聚節(jié)點發(fā)送請求的原始數(shù)據(jù),對匯聚節(jié)點的查詢作出應答。這種匯聚節(jié)點和傳感器節(jié)點之間的查詢-處理過程稱為查詢處理。無線傳感器網(wǎng)絡具有以下特征,現(xiàn)有的為分布式數(shù)據(jù)庫設計的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)并不適合無線傳感器網(wǎng)絡。流數(shù)據(jù):在沒有確定查詢信息的情況下,傳感器節(jié)點通常以定義好的時間間隔連續(xù)生成數(shù)據(jù)流。實時處理:傳感器數(shù)據(jù)通常表達實時事件,而且在匯聚節(jié)點磁盤上保存采集到的原始數(shù)據(jù)通常成本較高,因此對流式數(shù)據(jù)的查詢需要實時處理。通信差錯:因為傳感器節(jié)點要通過多跳無線通信技術傳輸數(shù)據(jù),無線傳輸差錯將會影響到達匯聚節(jié)點的分布式信息的可靠性和時延性。不確定性:傳感器節(jié)點采集到的信息包含來自環(huán)境的噪聲,而且,傳感器的質(zhì)量及其部署位置可能是導致單個傳感器節(jié)點讀數(shù)誤差的因素。受限的磁盤空間:傳感器節(jié)點的存儲空間嚴格受限,因此,傳感器節(jié)點發(fā)送過的信息以后不可能再被查詢。處理與通信:無線傳感器網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)處理的能量消耗低于數(shù)據(jù)通信的能量消耗,因此,在查詢處理中應利用傳感器節(jié)點的數(shù)據(jù)處理能力。傳感器節(jié)點的查詢處理和對傳感器網(wǎng)絡的訪問是分開的,這樣,可以設計集中式的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),系統(tǒng)可以提供利用經(jīng)典數(shù)據(jù)庫管理技術訪問采集數(shù)據(jù)的方法。然而,倉儲法的使用會導致無線傳感器網(wǎng)絡過度使用通信資源,并且在匯聚節(jié)點上累積高冗余的數(shù)據(jù)。因此,在無線傳感器網(wǎng)絡中利用現(xiàn)有的查詢處理技術可能導致低效方案,需要設計適合無線傳感器網(wǎng)絡方法的新技術。查詢處理方案提供的服務可分為兩類:服務器方服務和傳感器網(wǎng)絡方服務。3.2.1查詢描述方法用戶需求和興趣的描述是有效查詢處理算法設計中的關鍵因素,用戶興趣應該有效地表示成將在無線傳感器網(wǎng)絡中給每個傳感器節(jié)點發(fā)送的分布式查詢。為了以上目的,用戶興趣可能被看成是任務描述器,通過分配描述任務的屬性值列表命名用戶興趣。另外,還可以提供檢測的可信度、信號強度等更多詳細信息。然后,匯聚節(jié)點使用這些信息和其他傳感器節(jié)點的響應信息估計動物的位置并跟蹤動物的活動。傳感器節(jié)點通過使用有效語法描述用戶興趣是查詢描述中的主要問題,使用過程描述語言設計的SQTL(SensorQueryandTaskingLanguage)[7]已經(jīng)解決了這一問題,為了用戶和無線傳感器網(wǎng)絡進行交互,SQTL定義了查詢定義和任務分配兩種原語。(1)查詢定義:為了收集與特定興趣相關的信息,用戶生成形如“感知區(qū)域東南角的溫度是多少?”等形式化的描述,這些描述稱為查詢。(2)任務分配:一些長期運行的應用不能通過查詢來執(zhí)行,如與某現(xiàn)象長期變化相關的興趣,用戶向傳感器節(jié)點指定任務而不是查詢,因此,傳感器網(wǎng)絡能夠有效響應形如“跟蹤感知區(qū)域中任何移動對象”的任務。無線傳感器網(wǎng)絡可以看成是分布式數(shù)據(jù)庫,基于用戶興趣持續(xù)生成數(shù)據(jù)流,即與用戶興趣相關的數(shù)據(jù)能夠從觀測到興趣事件的每個傳感器節(jié)點發(fā)送到匯聚點。因此,傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫方案可應用于無線傳感網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)處理。根據(jù)收集到的信息,匯聚節(jié)點能夠執(zhí)行高層操作給用戶提供感興趣數(shù)據(jù)的全局視圖。然而,傳統(tǒng)的分布式數(shù)據(jù)庫方法沒有考慮信息傳輸?shù)拇鷥r。在無線傳感器網(wǎng)絡中,由于必要的通信能耗和頻繁的丟包導致信息傳輸代價大,為了向整個網(wǎng)絡分發(fā)處理任務,必須利用傳感器節(jié)點的本地處理能力,這樣,可以減少整個網(wǎng)絡上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量,同時保留提供給用戶感興趣的信息內(nèi)容。傳統(tǒng)的查詢技術無法完成網(wǎng)內(nèi)處理,通過任務分配,用戶可以要求傳感器節(jié)點執(zhí)行一些數(shù)據(jù)收集、本地處理和鄰居間的協(xié)同任務,SQTL提供了定義這些交互要求的語法。在匯聚節(jié)點設計每個SQTL程序并且封裝在SQTL分組中,根據(jù)收到的SQTL分組,每個傳感器節(jié)點執(zhí)行SQTL分組指定的行為,這些行為包括存儲以后使用的SQTL程序,給特定的節(jié)點集合轉發(fā)或執(zhí)行該程序。為了分發(fā)收到的消息,每個傳感器節(jié)點使用傳感器執(zhí)行環(huán)境SEE(sensorexecutionenvironment)。根據(jù)SQTL命令,SEE提供了用戶能夠使用的、具體的低層原語,三類原語分別如下:傳感器訪問:getTemperatureSensor(),turnOn(),TurnOFF();通信:tell(),execute(),send();位置感知:isNorthof(),isNear(),isNeighbor()。使用這些原語,能夠對傳感器節(jié)點遠程編程,使其能執(zhí)行包括本地鄰居間協(xié)同等在內(nèi)的各種任務。根據(jù)查詢消息生成的方法,可把查詢處理方法分成以下三類。(1)基于推送(Push-based)的查詢處理:也稱為傳感器節(jié)點啟動的信息傳輸,在這種情況下,傳感器節(jié)點發(fā)布或廣告它們采集到的信息,可能局部發(fā)布,也可能為了進一步的處理發(fā)送給匯聚節(jié)點。(2)基于提取(Pull-based)的查詢處理:也稱為由匯聚節(jié)點啟動的信息傳輸,匯聚節(jié)點向網(wǎng)絡中的傳感器節(jié)點集合分發(fā)用戶興趣。在這種情況下,興趣可能與物理區(qū)域的屬性相關,或者與要被觀察的興趣事件相關,基于用戶興趣,傳感器節(jié)點以請求的信息作為響應。(3)基于推送-提取(push-pull)的查詢處理:網(wǎng)絡中能夠同時使用基于推送和提取的查詢方法,在這種情況下,傳感器節(jié)點和匯聚節(jié)點都積極參與查詢處理。查詢處理方法的類型描述了要使用的適當結構,除了查詢處理要使用的高層結構外,可以使用不同的查詢類型,基于時域內(nèi)容和空域內(nèi)容兩種不同標準,并對查詢進行分類。根據(jù)時域內(nèi)容,可以把查詢分為以下三類:(1)連續(xù)查詢:查詢類型一般與監(jiān)控應用相關,傳感器節(jié)點以特定的頻率連續(xù)發(fā)送它們的觀測值,查詢描述中指定查詢周期,連續(xù)查詢一般與任務分配相關。(2)實時查詢:這類查詢與采集瞬間或某個時間點的特定屬性相關,與未來的瞬間和時間點查詢相關的查詢與任務分配相關。(3)歷史查詢:除了執(zhí)行基于連續(xù)或實時查詢的感知外,傳感器節(jié)點也能夠存儲與以前感知信息相關的信息。除了時域內(nèi)容,也可以根據(jù)部署傳感器節(jié)點的方法,如空域內(nèi)容對查詢進行分類,與系統(tǒng)級任務相關的查詢可能涉及網(wǎng)絡中的所有節(jié)點,但傳感器網(wǎng)絡中的大多數(shù)查詢可能僅要求一組傳感器節(jié)點而不是所有節(jié)點都對查詢作出響應。根據(jù)這種要求,進一步把查詢分為以下三類:(1)以數(shù)據(jù)為中心查詢:這是使用最多的查詢類型,在查詢中定義興趣的特定事件。(2)位置查詢:與監(jiān)測事件不同,用戶可能感興趣的是監(jiān)控網(wǎng)絡的某個區(qū)域,在這種情況下,需要根據(jù)傳感器節(jié)點的位置指定特定節(jié)點,這種查詢使用位置查詢。(3)實時監(jiān)測查詢:如入侵檢測這樣的應用,事先不知道數(shù)據(jù)源,僅當感興趣的對象移動到傳感器節(jié)點時,傳感器節(jié)點才響應查詢。3.2.2數(shù)據(jù)融合無線傳感器網(wǎng)絡通信的主要特征通常是在單個節(jié)點如匯聚節(jié)點上收集感知信息,因此,信息流通??煽闯墒悄娑嗖洌瑓R聚節(jié)點向傳感器節(jié)點查詢物理現(xiàn)象觀測值。這種信息流的多對一特征導致匯聚節(jié)點附近節(jié)點上出現(xiàn)高的信道競爭和擁塞現(xiàn)象,因為這些節(jié)點比距離匯聚節(jié)點遠的節(jié)點收到的信息更多,導致這些節(jié)點提前耗盡自己的能量,結果是匯聚節(jié)點和網(wǎng)絡的其余部分斷開連接。通過把信息內(nèi)容在整個網(wǎng)絡發(fā)送的方式可以消除多對一信息流的不利影響,無線傳感器網(wǎng)絡觀察時間和空間上相關的物理現(xiàn)象,因此,每個傳感器網(wǎng)絡發(fā)送的信息與其他網(wǎng)絡發(fā)送的信息在某種程度上具有相關性,相互位置非常接近的節(jié)點,其相關性可能大到與這些節(jié)點發(fā)送的分組相同。而對于相距較遠的節(jié)點,盡管收集到的信息內(nèi)容可能完全不同,但信息類型仍然相同。無線傳感器網(wǎng)絡中信息內(nèi)容和分組內(nèi)容的相似性可用于最小化從幾個傳感器節(jié)點到匯聚節(jié)點的數(shù)據(jù)流量。例如,對于觀察到相同信息且位置接近的傳感器節(jié)點,不是每個節(jié)點發(fā)送分組而是發(fā)送代表這組傳感器節(jié)點的單個分組。類似地,通過把溫度信息當作一個數(shù)組,來自感知區(qū)域不同位置的分組能夠被合并成單個分組。另外,通過執(zhí)行基于用戶查詢的網(wǎng)內(nèi)處理能夠進一步減少流量。數(shù)據(jù)融合方案一般由以下三個主要組件構成:數(shù)據(jù)存儲、融合函數(shù)和融合路徑。融合方案的第二個主要組件是融合函數(shù)的選擇,正如上面說明的,融合函數(shù)的類型影響數(shù)據(jù)存儲的方法,這與融合函數(shù)的效率是密切相關的,融合函數(shù)可能與一階統(tǒng)計函數(shù)如平均、最大值和最小值等一樣簡單,或像壓縮與重復一樣簡單的基本操作,這就簡化了數(shù)據(jù)存儲方法以及融合點上需要執(zhí)行的處理。另一方面,也可能要求選擇與時域/空域相關的計算、信號處理或算法的更高級的函數(shù)作為融合函數(shù),結果將使融合操作的復雜性增加,導致融合點上有更高負荷。最后,融合路徑的構造是融合方案的主要挑戰(zhàn),如果一些點上的信息能夠被有效且快速地收集,這些點就可以被選作融合點。由于這些不確定性,在融合點上事先判斷可用的數(shù)據(jù)量是不可能的,更重要的是,整個網(wǎng)絡生存期可用的數(shù)據(jù)量是變化的,而且,無線信道的多跳通信結構和廣播特征導致一次僅傳輸一個消息。融合對于無線傳感器網(wǎng)絡的通信有幾個好處:計算和通信能量消耗的非對稱性推動了網(wǎng)內(nèi)處理方案的使用,數(shù)據(jù)融合是減少網(wǎng)絡中通信流量的網(wǎng)內(nèi)處理方案的經(jīng)典例子,能夠改進網(wǎng)絡的節(jié)能效果;由于數(shù)據(jù)融合最小化了網(wǎng)絡負荷,網(wǎng)絡可以擴展成具有大量傳感器節(jié)點和幾個匯聚節(jié)點的大規(guī)模網(wǎng)絡。盡管有它的優(yōu)勢,但數(shù)據(jù)融合導致資源受限傳感器節(jié)點額外的存儲要求,因此,融合方案應該設計成內(nèi)存消耗最小且同時保留數(shù)據(jù)融合后的精確度。而且,由于融合方案不完美,網(wǎng)內(nèi)處理可能導致信息丟失。此外,對于資源受限的傳感器節(jié)點而言,提供具有魯棒性的融合方案是一個主要的挑戰(zhàn)性問題。目前已經(jīng)設計了一些無線傳感器網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)融合方案,這些方案的大多數(shù)是作為查詢處理協(xié)議的一部分來實現(xiàn)的。
3.3數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)
除了數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)復制問題外,在這些基于傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)的應用中,面向數(shù)據(jù)庫技術的方法已經(jīng)被證明是管理大量傳感器生成的數(shù)據(jù)的有用方法。根據(jù)這種方法,無線傳感器網(wǎng)絡被看做是分布式數(shù)據(jù)庫,傳感器節(jié)點被當作具有感知數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)源,網(wǎng)絡中節(jié)點以行的形式存儲在關系數(shù)據(jù)庫中。這種面向數(shù)據(jù)庫的方法已經(jīng)推動了無線傳感器數(shù)據(jù)采集方法的設計。這種設計有兩個基本目標:(1)類似于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),無線傳感器網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫應提供類似SQL的抽象,以便對節(jié)點的數(shù)據(jù)感知和采集進行簡單編程;(2)數(shù)據(jù)采集過程應該減少網(wǎng)絡中的能量消耗。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中,傳感器數(shù)據(jù)庫嘗試在終端用戶和傳感器節(jié)點之間建立抽象概念。這種抽象的目標是允許用戶只專注于收集所需的數(shù)據(jù),而不是被決定如何從網(wǎng)絡中提取數(shù)據(jù)的復雜機制所困擾,因此,傳感器數(shù)據(jù)庫在無線傳感器網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)存儲和查詢中有兩種主要的方法:倉儲(warehousing)方法和分布式(distributed)方法。3.3.1CougarCougar系統(tǒng)是分布式查詢處理平臺,為了在這個平臺上執(zhí)行網(wǎng)內(nèi)處理,使用了“分簇”的方法。網(wǎng)絡由幾個簇組成,每個簇由簇頭管理。Cougar的網(wǎng)內(nèi)處理采用聲明式查詢方法,這種方法允許用戶和應用查詢透明訪問傳感器節(jié)點。因此,Cougar使用了一種有效的目錄管理、查詢優(yōu)化和查詢處理技術以便把用戶和與傳感器節(jié)點相關的物理細節(jié)分開,通過這種技術處理傳感器數(shù)據(jù)并且把處理結果發(fā)送給用戶。Cougar使用類SQL查詢語言指定查詢,傳感器數(shù)據(jù)以記錄形式表示,每條記錄包含多個字段,包括關于傳感器節(jié)點的信息(標識符、位置等)、時間戳、傳感器類型(如溫度、光照等)以及讀數(shù)值,傳感器網(wǎng)絡被認為是不同類型傳感器的多個表組成的分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。Cougar聲稱是為無線傳感器網(wǎng)絡設計的,但它可以部署在能量充足的類PDA設備上,甚至可以運行在WindowsCE和Linux系統(tǒng)上,因此,它沒有考慮傳感器節(jié)點的能量和計算資源受限問題。3.3.2TinyDBTinyDB項目是基于TinyOS操作系統(tǒng)的、為網(wǎng)絡設計的數(shù)據(jù)庫管理器,它是合并了采集技術的傳感器網(wǎng)絡分布式查詢處理器。用戶通過接口選擇希望獲得的數(shù)據(jù),查詢處理器分解查詢并發(fā)布到整個網(wǎng)絡。傳感器節(jié)點收集、過濾和融合數(shù)據(jù)并響應用戶查詢。傳感器節(jié)點的內(nèi)部組織是基于關系模型的,并且使用類SQL查詢語言指定查詢,傳感器數(shù)據(jù)按照預定模式的元組形式。TinyDB包括對統(tǒng)計融合查詢(如最小、最大、和、計數(shù)、平均值等)的支持,當傳感器讀數(shù)沿著被稱為語義路由樹(SRT)的通信樹向上傳輸時,包含查詢相關信息的中間節(jié)點對數(shù)據(jù)做融合處理。3.3.3AntelopeAntelope是專門為資源受限的傳感器設備設計的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),它提供了一組關系數(shù)據(jù)庫操作,這些操作允許動態(tài)創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫和實現(xiàn)復雜的數(shù)據(jù)查詢。為了能夠有效地執(zhí)行對大量數(shù)據(jù)集的查詢,Antelope包含了一種靈活的數(shù)據(jù)索引機制,該機制包括三種不同的索引算法。Antelope由八個模塊組成:查詢處理器模塊解析AQL查詢;隱私控制模塊確保查詢是允許的;邏輯VM模塊執(zhí)行查詢;數(shù)據(jù)庫內(nèi)核模塊擁有數(shù)據(jù)庫邏輯并且協(xié)調(diào)查詢執(zhí)行;檢索抽象模塊擁有檢索邏輯;檢索處理模塊建立對現(xiàn)有數(shù)據(jù)的檢索;存儲抽象模塊包含所有存儲邏輯;結果轉換模塊以易于程序使用的方式呈現(xiàn)查詢結果。
3.4網(wǎng)絡管理
無線傳感器網(wǎng)絡的動態(tài)特征要求有效的機制監(jiān)控和管理組件,類似于任何網(wǎng)絡體系結構,無線傳感器網(wǎng)絡要求有效的管理工具,使得網(wǎng)絡管理或系統(tǒng)用戶能夠與網(wǎng)絡中的傳感器節(jié)點較容易地交互。網(wǎng)絡管理任務一般按兩步執(zhí)行:網(wǎng)絡監(jiān)控和管理控制?;诮邮盏降木W(wǎng)絡監(jiān)控信息,為了維持期望的運行狀態(tài),需要執(zhí)行多個管理控制任務。這些任務包括路由管理、協(xié)議更新、流量管理以及基于節(jié)點運行的節(jié)點組件關/閉、發(fā)射功率管理、信號速率控制和節(jié)點移動等。由于無線傳感器網(wǎng)絡的獨有屬性導致網(wǎng)絡管理遇到如下幾個主要挑戰(zhàn):(1)數(shù)據(jù)負荷:無線傳感器網(wǎng)絡的高密度特征增加了從網(wǎng)絡上采集到的數(shù)據(jù)量,而且,網(wǎng)絡管理方案需要的不同類型數(shù)據(jù)顯然增加了每個傳感器節(jié)點提供的信息量。(2)不可靠的通信:環(huán)境條件、能量受限、無線信道錯誤和網(wǎng)絡擁塞使得精確的節(jié)點監(jiān)控十分困難,網(wǎng)絡管理決策應該考慮這些因素引起的大量丟包問題。(3)信息可視化:從大量傳感器節(jié)點連續(xù)接收到大量數(shù)據(jù)使得數(shù)據(jù)可視化是個挑戰(zhàn)性問題。為了克服無線信道的負面影響,網(wǎng)絡管理方案應該具有魯棒性和容錯性,因此,網(wǎng)絡監(jiān)控和管理控制任務不依賴于確定的節(jié)點,而是考慮分布式的操作方法。除了這些通信特征外,可以根據(jù)網(wǎng)絡管理類型和架構兩種不同的標準對網(wǎng)絡管理方案進行分類,根據(jù)管理類型,一般有三種不同的方法:(1)被動方法:連續(xù)執(zhí)行網(wǎng)絡監(jiān)控任務,在匯聚節(jié)點處理接收到的數(shù)據(jù)。(2)反應式方法(事件觸發(fā)):反應式方法依賴于執(zhí)行網(wǎng)絡管理的傳感器節(jié)點的片上處理能力,與節(jié)點的各種狀態(tài)相關的一些興趣事件被定義為基于事件的查詢,因此,如果出現(xiàn)感興趣的事件,啟動網(wǎng)絡監(jiān)控功能。(3)先驗式方法:主動執(zhí)行網(wǎng)絡監(jiān)控任務并且實時處理收集的數(shù)據(jù),網(wǎng)絡管理協(xié)議對預測到的任何改變作出反應并且控制任何未來事件。除了網(wǎng)絡管理類型,網(wǎng)絡管理操作中存在三種不同的網(wǎng)絡體系結構。(1)集中式體系結構:網(wǎng)絡管理功能存在于匯聚節(jié)點中,在這種情況下,無線傳感器網(wǎng)絡用于網(wǎng)絡監(jiān)控和管理控制數(shù)據(jù)傳輸服務中。(2)分布式體系結構:與依賴單個網(wǎng)絡管理者如匯聚節(jié)點不同,分布式方案使用分布于網(wǎng)絡中的幾個網(wǎng)絡管理者,確定幾個傳感器節(jié)點或特定設備承擔網(wǎng)絡管理者角色并分發(fā)網(wǎng)絡管理任務,每個網(wǎng)絡管理者與一組傳感器節(jié)點相關。(3)層次式體系結構:層次化網(wǎng)絡管理方案以層次化方式使用網(wǎng)絡中的管理者。盡管網(wǎng)絡管理任務分布于網(wǎng)絡管理者之間,但每個管理者向上層的管理者提交報告,匯聚節(jié)點是最上層的管理者。3.4.1MANNA體系結構MANNA(ManagementArchitectureforWirelessSensorNetworks)體系結構支持從無線傳感器節(jié)點動態(tài)信息采集并且用無線傳感器網(wǎng)絡模型或者圖圖形化這些信息。MANNA體系結構依賴于分布式管理體系結構,其中管理者完全以分布式或層次化的方式部署在網(wǎng)絡中,通過給匯聚節(jié)點分配管理任務也支持集中式
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