【摘要】：近年來,隨著互聯(lián)網(wǎng)和無線通信技術(shù)的高速發(fā)展以及智能終端的普及,各種各樣并且數(shù)量巨大的設(shè)備連接在一起構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)。資源受限的網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備具有能耗低、處理能力不強(qiáng)、存儲空間小的特點,在這些條件的限制下如何能夠讓資源受限設(shè)備支持與互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在不同網(wǎng)絡(luò)層次上的交互受到了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的關(guān)注。低功耗藍(lán)牙(Bluetooth Low Energy,BLE)受限網(wǎng)絡(luò)有自己的網(wǎng)絡(luò)特點,其中的設(shè)備如何能被互聯(lián)網(wǎng)中的設(shè)備直接訪問與操作需要資源受限設(shè)備與網(wǎng)關(guān)的配合,現(xiàn)在資源受限設(shè)備的協(xié)議棧支持進(jìn)一步完善及智能設(shè)備作為網(wǎng)關(guān)以對互聯(lián)網(wǎng)提供資源受限設(shè)備的互操作接口仍是必須解決的關(guān)鍵問題。因此,本文對兩種典型設(shè)備作為網(wǎng)關(guān)進(jìn)行低功耗藍(lán)牙通信的情景,結(jié)合IETF(The Internet Engineering Task Force)CoRE]工作組提出的基于REST架構(gòu)的受限應(yīng)用協(xié)議CoAP(The Constrained Application Protocol),對低功耗藍(lán)牙受限網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間的交互進(jìn)行了研究,從保障基本通信能力的技術(shù)互操作性和保障基本信息處理能力的語義互操作性兩個層次來考慮。本文研究內(nèi)容與工作如下:第一,低功耗藍(lán)牙受限設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備技術(shù)互操作機(jī)制的研究與實現(xiàn)。支持CoAP協(xié)議是進(jìn)一步支持語義的前置基礎(chǔ),在移動智能設(shè)備作為網(wǎng)關(guān)的情景中,針對Android系統(tǒng)架構(gòu)上不能支持IPv6/BLE的限制,提出了在原生的低功耗藍(lán)牙完整協(xié)議棧上支持不依賴IPv6的CoAP消息傳輸機(jī)制來解決相應(yīng)的限制問題,這作為一種支持CoAP傳輸?shù)哪Ｊ�。在低功耗藍(lán)牙鏈路層上支持CoAP/UDP/IPv6是另一種模式,本文設(shè)計實現(xiàn)了6LoWPAN for BLE適配層并在其中提出了一種自適應(yīng)控制機(jī)制,實驗結(jié)果表明這會優(yōu)化基于低功耗藍(lán)牙的IPv6通信。后一種模式的相關(guān)機(jī)制研究為在Android后續(xù)版本上解除限制后支持CoAP/UDP/IPv6這種模式打下了基礎(chǔ)。第二,設(shè)備之間語義互操作機(jī)制的研究與測試�；诘谝稽c研究內(nèi)容所提供的低功耗藍(lán)牙受限網(wǎng)絡(luò)中的技術(shù)互操作機(jī)制,結(jié)合本體建模技術(shù),為傳感器的語義描述信息構(gòu)建了語義關(guān)聯(lián)的決策模型。針對其它相關(guān)研究中沒有對于特定場景所在的領(lǐng)域進(jìn)行語義分析的問題,提出了擴(kuò)展的場景相關(guān)的語義模型,語義層級的互操作性在某一特定領(lǐng)域得以體現(xiàn)。在高鐵車廂的消防相關(guān)場景中,根據(jù)多因素本體建模及綜合評價的規(guī)則對消防安全狀態(tài)和火災(zāi)險情發(fā)生狀態(tài)進(jìn)行了評估,并根據(jù)不同等級進(jìn)行報警決策。
【圖文】：

逑用層協(xié)議針對不同的應(yīng)用場景和目的是變化的，并不是接口統(tǒng)一的，而且也只考逡逑慮短距離內(nèi)另一個設(shè)備的可識別能力。標(biāo)準(zhǔn)的低功耗藍(lán)牙協(xié)議棧見圖２－２。逡逑ｆ邐邐邐邐邐邐邐—邐邐，逡逑！邐－邋ｎ邋ｉＴｉ邋ｒ＾ｉ邋！逡逑：邐0邐＞邋0邐＾邐＾邐＾邐：逡逑［Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ邋＾邐ａ邐？邐？邋？邋？邐！逡逑；邐ｆ邐Ｈ邋￥邐ａ邐＃X，

本文編號：2618515