农场异构设备物联网数据接入控制机制研究-论文.pdf

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1、第28卷第1期五邑大学学报(自然科学版)、，01．28NO．12014钲2月JOURNALOF、^，1『YIUNIVERSITY(NatttralScienceF_Aifion)Feb．2014文章编号：1006．7302(2014)O1．0028．08农场异构设备物联网数据接入控制机制研究黄军友(四川信息职业技术学院机电工程系，四川广元628000)摘要：研究并比较了异构数据问题的解决方案，提出了农场异构设备物联网混合分布式解决方案．建立了农场异构设备物联网模型，设置了农场应用场景，优化并改进了封锁和集中式FOCC控

2、制机制，解决了对设备并发管理和控制时所带来的一致性问题．实验结果表明，封锁和集中式FOCC机制是有效的，但在一定情况下会增加系统时间开销．关键词：物联网；异构设备；控制机制；封锁；集中式FOCC中图分类号：TP274+．2文献标志码：AResearchontheDataAccegsControlMechanisminIOTf0rHeter0gene0usDeviceFarmsHUANGJun—you(DepartmentofMechanicalandElectricalEngineering，SichuanInform

3、ationTechnologyCollege，Guangyuan628000，China)Abstract：Thispaperstudiesandcomparesthesolutionstoheterogeneousdataproblems，putsforwardhybriddistributedsolutionstofarms’heterogeneousdevicenetworking，setsupafarmheterogeneousdevicesnetworkingmodel，structuresafarmappl

4、icationscenario，improvesandoptimizestheclosedandcentralizedFOCCcontrolmechanisms，andsolvestheconsistencyproblemcausedbyconcurrentmanagementandcontrolofequipment．ExperimentalresultsshowthattheclosedandcentralizedFOCCsystemiseffective，butinsomecasesitwillincreaset

5、hetimeoverheadofthesystem．Keywords：Internetofthings；heterogeneousdevices；controlmechanisms；blockade；centralizedFOCC物联网是我国战略产业之一，已成为学术和产业界的重点发展方向¨】．物联网应用将和互联网一样成为人们生活中的重要部分．在这些应用背后，物联网大规模异构设备的管理与控制、异构数据接入是关键问题J．农业物联网运用各类传感设备，检测环境中的温度、湿度、pH值等物理参数，实时显示或作为自动控制的参变量参与

6、到自动控制中，实现异地监测控制，保证农作物有一个良好的生长环境【3J．农场物联网场景下通过各种传感设备获取的数据具有高度异构性．目前，异构数据问题解决方案分为无线传感器网络(WSN)、流数据管理系统(DSMS)和混合式方案等：3种方案均具可扩展性；WSN解决方案严格假设传感器是同构的(特别是在大规模系统中)．DSMS方案中数据源必须严格收稿日期：201309—02作者简介：黄军友(1977一)，男，四川威远人，副教授，硕士，研究方向为电子与通信第28卷第l期黄军友：农场异构设备物联网数据接入控制机制研究29依照所指定的

7、数据模式将数据发送到服务器．也不处理数据流异构性问题．混合式系统考虑传感器的高异构性，流行方案是采用适配器．主要思想是增加一个适配层来为系统提供一个统一的接口，因此异构性方面混合式方案最优；WSN方案使用相对复杂的算法使传感器相互协作以评价查询，给资源受限的传感器节点带来了较大的开销．DSMS相比传感器节点来说是高性能的计算单元，控制着所有数据，可以评价复杂的查询．混合式方案使用相对高性能单元处理那些需要更多计算能力和存储空间的运算．这些单元也可以将数据流集中起来处理，因此在查询复杂性方面混合式方案最优．农场异构设备物

8、联网中传感设备的资源有限，不利于部署复杂的协议以保证可靠数据处理．文献【5】中讨论了传感系统中数据管理的ACID属性并针对隔离性提出了一种支持连续查询管理事务和属性管理事务的并发控制机制．文献【6】中分析了传统的加锁、时间戳排序和前向乐观并发控制(FOCC，ForwardOrientedOptimisticConcurrencyC