本文關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)感知終端及數(shù)據(jù)管理關(guān)鍵技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：物聯(lián)網(wǎng)被認(rèn)為是信息通信技術(shù)領(lǐng)域繼計(jì)算機(jī)、因特網(wǎng)和移動通信之后的第四次浪潮,具有廣闊的應(yīng)用前景和巨大的市場潛力。然而,物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)在感知終端和數(shù)據(jù)管理方面仍然面臨諸多挑戰(zhàn),比如：1)感知終端在專用性、目標(biāo)平臺復(fù)雜性、高可靠性、高時(shí)效性等方面的特點(diǎn),導(dǎo)致其軟件系統(tǒng)的開發(fā)面臨巨大挑戰(zhàn)；2)由于供電限制和部署更新不便,除了傳統(tǒng)的可靠性、時(shí)效性等傳統(tǒng)的約束,感知終端還面臨能耗和設(shè)備損耗的嚴(yán)重問題；3)由感知終端采集的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)具有大規(guī)模、異構(gòu)、時(shí)間敏感等特點(diǎn),如何對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行高效存儲和高速查詢尚未得到很好解決。針對這些挑戰(zhàn),研究了物聯(lián)網(wǎng)感知終端和數(shù)據(jù)管理相關(guān)的幾個(gè)關(guān)鍵問題,來改善感知終端的可用性和物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)管理。具體來說,包括以下四個(gè)方面的研究內(nèi)容：1)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一種基于Esterel的代碼自動生成方法,來改善感知終端的軟件開發(fā)效率�；贓sterel語言來描述軟件的設(shè)計(jì)模型,以提高軟件開發(fā)的自動化程度�；诓僮飨到y(tǒng)抽象層來實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)平臺之間應(yīng)用編程接口的統(tǒng)一�；贓sterel模型和抽象層實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)平臺的代碼自動生成。2)提出了一種面向感知終端綠色需求的匯編級編譯方法,來改善感知終端的能效和損耗均衡,進(jìn)而提高感知終端的可用性和延長其使用壽命。提出一個(gè)感知終端綠色指標(biāo)的評估模型。挖掘指令的特征,通過對可交換指令的操作數(shù)進(jìn)行交換,來提高總線的能效和改善總線的損耗均衡；挖掘數(shù)據(jù)流信息,通過寄存器重分配,在不影響程序性能的基礎(chǔ)上提高同時(shí)改善總線和寄存器的能效和損耗均衡。3)提出了基于多級元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的高效存儲方法和快速查詢方法,來改善物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的存儲和查詢。基于都柏林元數(shù)據(jù)及其擴(kuò)展提出物聯(lián)網(wǎng)多級元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),用來描述物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的語義。結(jié)合關(guān)系數(shù)據(jù)庫和文件系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存儲,并提出優(yōu)化算法來改善存儲效率。利用多級元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)所含有的語義信息和關(guān)系數(shù)據(jù)庫,提出兩次樹匹配的查詢方案,來改善物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的查詢速度。4)研究了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在人群緊急疏散領(lǐng)域的應(yīng)用,以初步評估上述研究工作對于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的促進(jìn)意義。提出了一種緊急疏散領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用架構(gòu),并提出基于云平臺的緊急疏散的并行仿真方案,以初步驗(yàn)證該應(yīng)用架構(gòu)的可行性。
【關(guān)鍵詞】：物聯(lián)網(wǎng) 感知終端 代碼自動生成 損耗均衡 數(shù)據(jù)存儲和查詢 緊急疏散
【學(xué)位授予單位】：武漢大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP391.44;TN929.5
【目錄】：

• 摘要8-9
• Abstract9-11
• 第1章 緒論11-25
• 1.1 研究背景11-13
• 1.1.1 物聯(lián)網(wǎng)的概念及意義11-12
• 1.1.2 物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)12-13
• 1.2 研究內(nèi)容13-16
• 1.2.1 基于Esterel的感知終端代碼自動生成方法14
• 1.2.2 面向感知終端綠色需求的編譯優(yōu)化方法14-15
• 1.2.3 基于多級元數(shù)據(jù)的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲與查詢方法15
• 1.2.4 物聯(lián)網(wǎng)在緊急疏散領(lǐng)域的應(yīng)用及仿真15-16
• 1.3 國內(nèi)外相關(guān)工作16-20
• 1.3.1 基于Esterel的感知終端代碼自動生成方法16-17
• 1.3.2 面向感知終端綠色需求的編譯優(yōu)化方法17-19
• 1.3.3 基于多級元數(shù)據(jù)的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲與查詢方法19-20
• 1.3.4 物聯(lián)網(wǎng)在緊急疏散領(lǐng)域的應(yīng)用及仿真20
• 1.4 主要創(chuàng)新點(diǎn)20-22
• 1.5 論文結(jié)構(gòu)22-25
• 第2章 基于Esterel的感知終端代碼自動生成方法25-37
• 2.1 多目標(biāo)平臺的代碼自動生成26-29
• 2.1.1 Esterel語言26
• 2.1.2 多目標(biāo)平臺構(gòu)架26-28
• 2.1.3 多目標(biāo)平臺之間API的統(tǒng)一28-29
• 2.1.4 多目標(biāo)平臺代碼生成過程29
• 2.2 實(shí)驗(yàn)評估29-35
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境29-30
• 2.2.2 TinyOS與Mantis中實(shí)現(xiàn)的區(qū)別30-32
• 2.2.3 模塊劃分與模型建立32-34
• 2.2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析34-35
• 2.3 本章小結(jié)35-37
• 第3章 面向感知終端綠色需求的編譯優(yōu)化方法37-51
• 3.1 數(shù)據(jù)分配過程綠色指標(biāo)的評估模型37-38
• 3.2 多目標(biāo)數(shù)據(jù)分配優(yōu)化方法38-47
• 3.2.1 總體優(yōu)化框架38-40
• 3.2.2 可交換類指令操作數(shù)重排優(yōu)化40-41
• 3.2.3 基于APIG圖的寄存器重分配方法41-47
• 3.3 實(shí)驗(yàn)評估47-50
• 3.3.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境47-48
• 3.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析48-50
• 3.4 本章小結(jié)50-51
• 第4章 基于多級元數(shù)據(jù)的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲與查詢方法51-65
• 4.1 物聯(lián)網(wǎng)多級元數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)51-54
• 4.1.1 預(yù)備知識51
• 4.1.2 物聯(lián)網(wǎng)多級元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)51-54
• 4.2 數(shù)據(jù)存儲54-57
• 4.2.1 數(shù)據(jù)存儲策略54-55
• 4.2.2 數(shù)據(jù)存儲優(yōu)化55-57
• 4.3 數(shù)據(jù)查詢57-61
• 4.3.1 數(shù)據(jù)查詢原理57-58
• 4.3.2 數(shù)據(jù)查詢算法58-61
• 4.4 實(shí)驗(yàn)評估61-63
• 4.4.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境61
• 4.4.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)61-62
• 4.4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析62-63
• 4.5 本章小結(jié)63-65
• 第5章 物聯(lián)網(wǎng)在緊急疏散領(lǐng)域的應(yīng)用及仿真65-81
• 5.1 人群緊急疏散的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用架構(gòu)65-69
• 5.1.1 感知層66-67
• 5.1.2 網(wǎng)絡(luò)層67
• 5.1.3 管理層67-68
• 5.1.4 應(yīng)用層68-69
• 5.2 人群緊急疏散的仿真平臺69-79
• 5.2.1 仿真平臺的架構(gòu)69-70
• 5.2.2 通用環(huán)境模型70-72
• 5.2.3 基于map-reduce編程模型的仿真72-76
• 5.2.4 實(shí)驗(yàn)76-79
• 5.3 本章小結(jié)79-81
• 第6章 總結(jié)與展望81-83
• 6.1 全文總結(jié)81
• 6.2 研究展望81-83
• 6.2.1 感知終端的軟件開發(fā)方法81-82
• 6.2.2 感知終端的能效和損耗均衡82-83
• 參考文獻(xiàn)83-90
• 博士期間發(fā)表的主要學(xué)術(shù)論文90-91
• 參加的主要科研工作91-92
• 致謝92-93

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