基于发布/订阅模型的WSN设计

为降低通信频率对节点能耗的影响同时提高大规模节点下传感器网络的连通率,设计了一种以发布/订阅模型作为应用层数据交互方式的无线传感器网络。该网络利用6Lo WPAN技术实现组网,并以Contiki操作系统为平台完成了基于发布/订阅模型的MQTT-S应用层协议设计。测试结果表明,该设计能够有效降低节点的通信流量,实现对节点功耗以及网络通信优化,并能与互联网实现无缝连接减少开发成本,对大规模传感器网络的设计与应用具有重要意义。

OSGi平台服务动态更新的发布/订阅策略

针对7×24小时运行的系统,不能停止系统运行进行更新或维护的问题,根据OSGi(Open Service Gateway Initiative)框架的特点,在分析已有的服务动态更新方法基础上,克服已有策略不能保证服务更新前后的相互一致性和服务状态的一致性,以及更新策略实现过程中的编程模型不佳问题,提出基于发布/订阅模型的服务动态更新策略。以静止状态理论为依据,利用Petri网形式化描述服务动态更新过程,从理论上验证该策略的有效性;同时,以Event Admin Service作为策略的实现工具,具有良好的编程模型,从而实现OSGi平台上的动态演化,实验结果表明该策略具有可行性。

基于DTN的无线传感网消息分发模型

针对无线传感网(WSN)设计了一种基于分簇网络结构的延迟容忍网络(DTN)消息分发模型。该模型有效结合了传统的发布订阅模型和分簇网络结构,通过遗传蚁群算法改进路由协议,以便快速低成本地寻找网络节点间的最短路径;采用基于消息副本和内容兴趣的缓存管理策略,以提高消息投递率、控制投递时延和降低控制开销。最后,通过仿真试验初步验证了该模型的有效性。

基于P/S模型的分布对象中间件匹配算法研究

高效的匹配算法是大规模基于内容的发布订阅系统所要研究的关键问题之一。建立了订阅语言和事件模型,提出了一个高效、实用的基于内容的匹配算法,它主要研究匹配操作符为"=",充分利用了多维索引技术和AVL搜索树加速查询,这种算法比其它常用算法具有较大提高,并且扩展性好,适合应用于大规模分布式基于内容的发布订阅系统中。

异步传输的分布式铁路10kV电力监控系统

为解决提速铁路10 kV电力系统运行参数变化快、海量实时数据传输和处理困难的问题,设计研发了实时异步传输的电力远动监控系统。对铁路10 kV电力系统的运行、录波数据的远程传输和海量实时数据的处理进行了分析设计。提出了利用发布/订阅原理进行异步数据传输的模式,考虑到实时数据点多、变化快的特点,建立了实时数据交换的二级缓存机制,保证了信息完整性,避免了重要信息的丢失。所设计的监控系统运行稳定、可靠,实时处理效果较好。

基于DDS战术服务框架的实现机制

传统基于注册中心的服务使用模式难以适应恶劣的战术通信环境。为了在无中心化环境中实现服务的可靠发布和按需发现,提出了一种基于数据分发服务(DDS)的战术服务框架。基于DDS订阅/发布的通信模型优化了自组网中服务发布、寻址和远程调用的实现流程与交互机制;构建了非阻塞服务接入模型,提升了服务框架的并发访问性能。

基于DDS舰载火控系统通信

针对舰载火控系统通信需求,提出基于DDS的舰载火控体系结构,实现了系统松耦合,同时满足了实时性要求。通过发布订阅服务的设计,基于默认QoS策略,分别使用内置数据类型和自定义数据类型实现舰载火控系统的发布订阅功能。通过可靠性QoS策略的配置分析其对系统实时性和可靠性的影响。测试结果表明,DDS在舰载火控系统中有广阔的应用前景。

应急通信场景下基于DTN的可靠消息传输机制

为了提升应急通信场景下各救援群体之间消息传递的可靠性和效率,针对网络连接的断续性和业务应用的特殊性,提出了一种基于延迟容忍网络(DTN)的可靠消息传输机制(DTN based Reliable Message Transmission Scheme,DRMTS)。DRMTS充分考虑了应急救援群体的业务特点、移动模式和传输方式,有效整合了消息发布/订阅模型、DTN路由算法和缓存管理策略。首先,通过基于内容分类的发布/订阅模型合理调度应急消息的高效分发;然后,采用了基于群组移动模式的泛型喷射DTN路由算法提高消息投递的可靠性;同时,引入基于消息内容重要性的缓存管理策略以确保重要消息的优先传输。仿真实验结果表明,相比传统DTN路由算法和经典FIFO缓存策略,DRMTS在消息投递率、传输时延和控制开销等性能指标上均有显著改善,增强了消息传输的可靠性。

基于通信中间件的雷达数据传输

介绍了基于通信中间件的雷达数据传输方式和设计流程,通信中间件基于主题发布/订阅通信模型,使应用软件在不知道通信节点的位置信息的情况下,也可实现在空间、时间上解耦合,为应用软件的扩展和重构提供支撑。