以用户为中心的无线传感器网络中间件设计与实现

摘要

现有无线传感器网络大多采用了以网络为中心的设计思想，即主要关注低功耗、高可靠的传感信息采集和传输。随着无线传感器网络技术的逐步成熟，用户操作负担正成为阻碍无线传感器网络系统成功部署应用的重要障碍。
　　本文基于以用户为中心的设计思想，设计了一套以用户为中心的无线传感器网络节点中间件，支持快速开发以用户为中心的无线传感器网络节点软件，支持根据用户操作输入，调节节点行为以提高操作效率。首先，提出了以用户为中心的无线传感器网络编程模型，逐步分析了该模型的设计原则、节点配置方法、配置正确性验证等。其次，设计了一种以用户为中心的传感器节点软件开发环境和节点中间件，并讨论了节点软件重配置等过程。最后，通过性能测试，对所提出编程模型，和节点软件开发环境及中间件的有效性和性能进行了实验分析。
　　实验结果表明，本文提出的以用户为中心的无线传感器网络中间件不仅能够快速响应用户请求运行相应功能，而且内存的占用也比较小，最大的优势在于能够以极低的开发工作量快速实现以用户为中心的传感器节点软件。

目录

声明

摘要

1．1 研究意义和背景

1．2 国内外研究现状

1．3 研究目标和思路

1．4 论文的内容安排

第2章 以用户为中心的无线传感器网络编程模型

2．1 设计原则

2．2 模式与模块

2．3 模式和模块配置

2．4 模块配置与实现的动态绑定

2．5 代码重用

2．6．1 算法问题描述

2．6．2 算法设计

2．6．3 复杂度分析

2．7 以用户为中心的传感器节点软件开发过程

2．8 本章小结

第3章 以用户为中心的开发环境与节点中间件

3．1 系统整体结构

3．2 以用户为中心的传感器节点软件开发环境

3．3 以用户为中心的传感器节点运行时支持中间件

3．4 节点软件重配置

3．4．1 模式重配置

3．4．2 模块重配置

3．5 本章小结

第4章 系统测试

4．1 范例分析

4．1．1 原始配置

4．1．2 更新配置

4．2 开发工作量对比

4．2．1 初始开发工作量

4．2．2 节点重配置开发工作量

4．3 配置文件正确性检测性能

4．4 节点中间件性能

4．4．1 中间件内存开销

4．4．2 中间件启动速度

4．4．3 模式切换速度

4．4 本章小结

5．1 总结

参考文献

致谢

攻读学位期间参加的科研项目和成果