物联网的网络管理技术开发

物联网并不是新的事物。不论称为物联网或者是传感网，物联网的基本组成可以看成为传感器网络接入互联网构成,当然也有仅仅是传感器网络组成的简单的物联网系统。但是总的来说,物联网有许多新的特点。这些特点导致物联网对于其网络的管理有新的要求。因此电信网和互联网传统的网络管理的五大功能,在物联网时代已经感到滞后而难以适应。

物联网的网络结构及其特点

物联网是一种传感器网加上互联网的网络结构。传感器网作为末端的信息拾取或者信息馈送网络,是一种可以快速建立，不需要预先存在固定的网络底层构造(infastructure)的网络体系结构。物联网，特别是传感网中的节点可以动态、频繁地加入或者离开网络,不需要事先通知,也不会中断其他节点间的通信。网络中的节点可以高速移动,从而使节点群快速变化，节点间的链路通断变化频繁。传感器网络这些使用上的特点，导致物联网或者是传感网具有如下几个特点:

(1)网络拓扑变化快。这是因为传感器网络密布需要拾取信息的环境之中,独立工作。因为传感器数量大，设计寿命的期望值长,结构简单。但是实际上传感器的寿命受环境的影响较大，失效是常事。传感器的失效,往往造成传感器网络拓扑的变化这一点特别在复杂和多级的物联网系统中表现突出。

(2) 传感器网络难以形成网络的节点和中心传感器网的设计和操作与其他传统的无线网络不同，它基本没有一个固定的中心实体。在标准的蜂窝无线网中，正是靠这些中心实体来实现协调功能而传感器网络则必须靠分布算法来实现。因此，传统的基于集中的HIR和VIR的移动管理算法以及基于基站和 MSC的媒体接入控制算法,在这里都不再适用。

(3) 传感器网络的作用距离一般比较短。传感器网络其自身的通信距离一般在几米、几十米的范围。例如射频电子标签 RFID 中的非接触式 IC卡阅读器和应答器之间的作用距离，密耦合的工作环境是二者贴近,近耦合的工作距离一般小于 10mm。疏耦合的工作距离也就在 50 m 左右。有源的RFD例如电子自动交费系统 ETC 其工作距离在至数米的范围。

(4) 传感器网络数据的数量不大。物联网中传感器网络是前列的信息采集器件或者设备。由于其工作特点，一般是定时、定点、定量的采集数据并且完成向上一级节点传输。这一点与互联网的工作情况有很大的差距。

(5) 物联网网络对数据的安全性有一定的要求。这是因为物联网工作时一般少有人介入，完全依赖网络白动采集数据和传输、存储数据，分析数据并且报告结果和应该采取的措施。如果发生数据的错误，必然引起系统的错误决策和行动。这一点与互联网并不一样。互联网由于使用者具有相当的智能和判断能力。所以在发生网络和数据的安全性受到攻击时，往往可以主动采取措施。

(6) 网络终端之间的关联性较低。使得节点之间的信息传输很少，终端之间的独立性较大。通常物联网的传感和控制终端工作时通过网络设备或者上一级节点传输信息。所以，传感器之间信息相关性不大，相对比较独立。

(7)网络地址的短缺性导致网络管理的复杂性。众所周知，物联网的各个传感器都应该获得唯一的地址，才能正常的工作。但是,恰恰是 IPv4 的地址数量即将用完,连互联网上面的地址也已经非常紧张，即将分配完毕。而物联网这样大量使用传感器节点的网络，对于地址的寻求就更加迫切。尽管 IPv6就是从这一点出发来考虑的。但是由于IPv6的部署需要考虑到与 IPv4的兼容，而巨大的投资并不能立即带来市场的巨大的商机。所以营运商至今对于 IPv6的部署一直是小心谨慎。目前还是倾向于采取内部的浮动地址加以解决。这样更加增加了物联网管理技术的复杂性。

出处南京邮电大学学报(自然科学版)

原标题物联网管理技术的研究和开发

作者张顺颐宁向延