本文關(guān)鍵詞：一種面向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的底層網(wǎng)絡(luò)通信模塊設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

第２９卷第３期２０１２年３月

計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究

ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒｓ

Ｖ０１．２９Ｎｏ．３

Ｍ盯．２０１２

一種面向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的底層網(wǎng)絡(luò)通信模塊設(shè)計(jì)

楊豐玉，陳英，吳振華

（南昌航空大學(xué)軟件學(xué)院軟件工程系．南昌３３００６３）

摘要：通過(guò)引入接收線(xiàn)程池、轉(zhuǎn)發(fā)對(duì)象池、文件緩沖區(qū)等技術(shù)，構(gòu)建了一個(gè)面向大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的底層網(wǎng)絡(luò)通信模型。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該模型的效率與穩(wěn)定基本能滿(mǎn)足大規(guī)模的底層通信．適用于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用；底層通信；線(xiàn)程池；對(duì)象池；緩沖區(qū)中圖分類(lèi)號(hào)：ＴＰ３９１

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文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Ａ文章編號(hào)：１００１－３６９５（２０１２）０３－１０５７．０３

ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００ｌ一３６９５．２０１２．０３．０７０

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數(shù)據(jù)，隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域和范圍的擴(kuò)大，采集發(fā)送的數(shù)據(jù)量

０引言

物聯(lián)網(wǎng)（ＩｎｔｅｒｎｅｔｏｆＴｈｉｎｇ）…是把具有標(biāo)志、感知和智能處理能力的物體借助通信技術(shù)互連而成的網(wǎng)絡(luò)，這些無(wú)須人工干預(yù)即可實(shí)現(xiàn)協(xié)同和互動(dòng)，目的在于為人們提供智能服務(wù)。隨著物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建及軟件的開(kāi)發(fā)，物聯(lián)網(wǎng)正在進(jìn)入迅速發(fā)展的時(shí)期，，已廣泛應(yīng)用于軍事航空、城市管理、定位導(dǎo)航、智能交通、數(shù)字家庭等領(lǐng)域”一Ｊ。

物聯(lián)網(wǎng)將各種設(shè)備資源連接到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，并從標(biāo)志和感知設(shè)備（也稱(chēng)為傳感器）中獲取信息，從傳感器獲取的信息由網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)到應(yīng)用層處理。因此，消息在各種設(shè)備間的轉(zhuǎn)發(fā)速度、接收正確率將直接決定物聯(lián)網(wǎng)的工作效率和作用，設(shè)計(jì)一個(gè)快速、高效、可擴(kuò)展性強(qiáng)的底層網(wǎng)絡(luò)通信模塊就顯得尤為重要。

目前，物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的研究工作主要集中于感知層、節(jié)點(diǎn)狀態(tài)的監(jiān)控、節(jié)點(diǎn)信息的整合、通信協(xié)議格式等的研究”，，對(duì)傳輸層的通信效率方面研究較少。本文擬研究物聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模應(yīng)用情況下傳輸層的通信效率問(wèn)題。

也在呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)的增長(zhǎng)，特別是實(shí)時(shí)性要求較高的領(lǐng)域，因此對(duì)通信模型的要求也越來(lái)越高。一個(gè)典型的物聯(lián)網(wǎng)通信結(jié)構(gòu)如Ｈ

１㈨小

一毋爹爹夢(mèng)懶

圈１典蠹的材聯(lián)同應(yīng)用結(jié)構(gòu)

由圖１可以看到，底層傳感器節(jié)點(diǎn)采集數(shù)據(jù)后，會(huì)將數(shù)據(jù)傳送到與其相連的網(wǎng)關(guān)，各個(gè)網(wǎng)關(guān)對(duì)數(shù)據(jù)封裝后發(fā)送到系統(tǒng)的消息服務(wù)器中，消息服務(wù)器根據(jù)配置好的路由表轉(zhuǎn)發(fā)所接收的消息到應(yīng)用層的計(jì)算機(jī)中，應(yīng)用層按實(shí)際需求解析處理數(shù)據(jù)。

感知層與傳輸層以及應(yīng)用層與傳輸層的通信均為典型的多對(duì)一結(jié)構(gòu)。當(dāng)系統(tǒng)的規(guī)模不斷增長(zhǎng)后。傳輸層就成為系統(tǒng)的通信中心，傳輸層消息服務(wù)器的通信模型好壞將直接影響系統(tǒng)的性能。因此一個(gè)良好的通信模型需要解決以下幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題：

ａ）數(shù)據(jù)接收。消息服務(wù)器接收網(wǎng)關(guān)發(fā)送的數(shù)據(jù)時(shí)．首先啟動(dòng)監(jiān)聽(tīng)，在指定的端１２１監(jiān)聽(tīng)數(shù)據(jù)，當(dāng)監(jiān)聽(tīng)到有數(shù)據(jù)到達(dá)時(shí)。讀取并解析其中的目的數(shù)據(jù)．根據(jù)初始配置的路由表，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到目的地。當(dāng)監(jiān)聽(tīng)的端口有大量數(shù)據(jù)到達(dá)時(shí)，如果處理連接的并發(fā)能力不夠時(shí)，就會(huì)造成丟失網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，導(dǎo)致業(yè)務(wù)層讀取原始數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，影響正常的業(yè)務(wù)功能。

ｂ）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。消息服務(wù)器的職責(zé)除了接收網(wǎng)關(guān)發(fā)送的數(shù)

１網(wǎng)絡(luò)通信模型

物聯(lián)網(wǎng)通�？梢愿爬槿龑樱海幔└兄獙印保�，通常是基于物理、化學(xué)、生物等技術(shù)的傳感器．采集所需的各種數(shù)據(jù)（如溫度、濕度等）；ｂ）傳輸層”１．其主要傳輸方式分為有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)兩種；ｃ）應(yīng)用層”１，對(duì)采集上來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分類(lèi)、查詢(xún)處理及決策支持等。

通常的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中．傳輸層的通信模型負(fù)責(zé)將感知層傳感器采集的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到應(yīng)用層進(jìn)行應(yīng)用分析和處理。通信模型的輸入為分布在各地的傳感器按照一定的周期采集發(fā)送的

收稿日期：２０１１．０９．０８；俸回Ｅｌａｌ：２０１１．１０．３０

基金項(xiàng)目：江西省自然科學(xué)基金責(zé)助項(xiàng)目（２０１０ＢＯＡ０２１００）

作者簡(jiǎn)介：揚(yáng)豐玉（１９８０一），男，江西九江人，講師，碩士，主要研究方向?yàn)檐浖こ獭?shù)據(jù)挖掘（ｆｍｅｙａｎｇ＠１６３．∞ｍ）；陳英（１９８１－０．男，江西撫州人，講師，碩士，主要研競(jìng)方向?yàn)闊o(wú)線(xiàn)侍意器網(wǎng)絡(luò)；昊振華（１９７８一），男，江西泣Ｉ‘ａＡ．，副教授．博士。主妻研究方向?yàn)闊o(wú)線(xiàn)傳感囂網(wǎng)蝽．

  本文關(guān)鍵詞：一種面向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的底層網(wǎng)絡(luò)通信模塊設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。