论文部分内容阅读
物联网是基于互联网扩展的一种网络技术,用来实现M2M的信息交换。针对物联网中设备资源受限的特点,IETF CoRE工作组提出了一种基于REST架构的受限应用协议(CoAP),而在受限网络环境中的结点数量多且彼此之间的区域关联性和功能关联性都较大,组通信就成为物联网中的一种重要的通信方式。开放移动联盟(OMA)定义了轻量级机器到机器(LWM2M)通信协议栈,将CoAP应用于大规模电气开关控制的应用中。OMA定义的应用需要可靠通信能力,但是IETF CoRE工作组只定义了 CoAP不可靠组通信的标准。随着物联网与云计算化结合的技术发展趋势,在云计算平台上实现CoAP组通信/可靠组通信能力就成为一个重要课题。为满足现实中的物联网应用场景需求,需要提供CoAP组通信的可靠性保障。而云计算出色的计算和动态易扩展的虚拟网络资源的能力,与物联网结合起来,通过云计算可以实现对物联网中大量的受限节点进行实时动态管理与智能分析,理论上可保障CoAP组通信的可靠传输。而在之前的探讨解决方案中,并没有提及到将云计算和物联网结合的方案。因此,本文基于云计算模式,给出了基于云平台上的代理服务器的CoAP可靠组通信的设计方案,利用云代理进行缓存转发,控制单播与多播的结合来完成了对受限网络下节点的控制,实现了智能判断重传方式,加入了对睡眠节点的控制机制。由于物联网组通信的复杂性,本文提出了一种基于实体的组通信管理机制,并由云代理进行控制转发,最终实现可靠组通信的设计方案。此外,对可能导致的网络拥堵问题,本文在基于云代理的方案中加入了网络拥塞控制机制,提高了组通信的可靠性与通信效率。最后,对云上的CoAP可靠组通信进行了实现,并对文章提出的基于云代理的可靠组通信实现方案和目前已有的基于代理和完全依靠单播实现可靠组通信实现方案分别进行实验,并比较三者的实验结果。实验结果最终表明基于云平台代理的CoAP可靠组通信具有可行性,可靠性更高。