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近几年来,无线传感网络(WSN,wireless sensor network)和“云”计算的迅速发展成为物联网的一个新亮点,人们希望无时间限制、无地域限制和无渠道限制的自由享用无线传感网络所带来的便利。无线传感网络的数据处理能力、带宽容量、传输能力与其它的网络相比要低,WSN特有的多对一不平等的通信机制和“多跳”的数据传输模式使得网络拥塞现象在WSN中更常见。网络拥塞机制的优劣直接影响WSN的共享资源能量的利用率、网络QoS的性能。随着无线传感网络用户数量的增大,数据平台服务器端的各项性能指标受到限制,除了要改善服务器端口的硬件外,服务器运行软件技术的提升机制也变得至关重要。我们从程序软件方面改善服务器的响应时间和丢包率等各项性能参数,以改善WSN的拥塞现象。
本文主要的研究内容具体如下:
1、基于对WSN网络拥塞的产生原因和现有的拥塞控制机制的分析和研究,针对WSN网络拥塞控制的核心是数据处理,提出了利用数据平台缓冲模块改善无线传感网络拥塞现象的思路。
2、基于数据平台的数据管理理论,调整数据管理平台的程序软件的基本控制结构,利用线程池和队列池组成的基本结构代替原有的控制结构,并对结构进行细致的阐述。
3、深入分析队列池和线程池,将线程池、消息队列和优先级调度应用于数据平台缓冲模块的设计中,不仅分别对相应的模块进行了设计实现而且对它们之间的接口也进行了设计实现,并对缓冲模块进行了实验研究,仿真结果表明缓冲模块的设计提高了无线传感网络的资源能量利用效果,能耗得到改善。