這一點(diǎn)特別在復(fù)雜和多級(jí)的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中表現(xiàn)突出。

　?。?）傳感器網(wǎng)絡(luò)難以形成網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)和中心。

　　傳感器網(wǎng)的設(shè)計(jì)和操作與其他傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)不同，它基本沒有一個(gè)固定的中心實(shí)體。在標(biāo)準(zhǔn)的蜂窩無線網(wǎng)中，正是靠這些中心實(shí)體來實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)功能，而傳感器網(wǎng)絡(luò)則必須靠分布算法來實(shí)現(xiàn)。因此，傳統(tǒng)的基于集中的HLR和VLR的移動(dòng)管理算法，以及基于基站和MSC的媒體接入控制算法，在這里都不再適用。

　　（3）傳感器網(wǎng)絡(luò)的作用距離一般比較短。

　　傳感器網(wǎng)絡(luò)其自身的通信距離一般在幾米、幾十米的范圍。例如射頻電子標(biāo)簽RFID中的非接觸式IC卡，閱讀器和應(yīng)答器之間的作用距離，密耦合的工作環(huán)境是二者貼近，近耦合的工作距離一般小于10mm,疏耦合的工作距離也就在50mm左右。有源的RFID,例如電子自動(dòng)交費(fèi)系統(tǒng)ETC,其工作距離在一至數(shù)米的范圍。

　?。?）傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的數(shù)量不大。

　　物聯(lián)網(wǎng)中，傳感器網(wǎng)絡(luò)是前列的信息采集器件或者設(shè)備。由于其工作特點(diǎn)，一般是定時(shí)、定點(diǎn)、定量的采集數(shù)據(jù)并且完成向上節(jié)點(diǎn)傳輸。這一點(diǎn)與互聯(lián)網(wǎng)的工作情況有很大的差距。

　　（5）物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)數(shù)據(jù)的安全性有一定的要求。

　　這是因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)工作時(shí)一般少有人介入，完全依賴網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)采集數(shù)據(jù)和傳輸、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)并且結(jié)果和應(yīng)該采取的措施。如果發(fā)生數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤，必然引起系統(tǒng)的錯(cuò)誤決策和行動(dòng)。這一點(diǎn)與互聯(lián)網(wǎng)并不一樣。互聯(lián)網(wǎng)由于使用者具有相當(dāng)?shù)闹悄芎团袛嗄芰?，所以在發(fā)生網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)的安全性受到攻擊時(shí)，往往可以主動(dòng)采取措施。

　?。?）網(wǎng)絡(luò)終端之間的關(guān)聯(lián)性較低。

　　使得節(jié)點(diǎn)之間的信息傳輸很少，終端之間的獨(dú)立性較大。通常物聯(lián)網(wǎng)的傳感和控制終端工作時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或者上節(jié)點(diǎn)傳輸信息。所以，傳感器之間信息相關(guān)性不大，相對(duì)比較獨(dú)立。

　?。?）網(wǎng)絡(luò)地址的短缺性導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)管理的復(fù)雜性。

　　眾所周知，物聯(lián)網(wǎng)的各個(gè)傳感器都應(yīng)該獲得的地址，才能正常的工作。但是，恰恰是IPv4的地址數(shù)量即將用完，連互聯(lián)網(wǎng)上面的地址也已經(jīng)非常緊張，即將分配完畢。而物聯(lián)網(wǎng)這樣大量使用傳感器節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于地址的尋求就更加迫切。盡管IPv6就是從這一點(diǎn)出發(fā)來考慮的。但是由于IPv6的部署需要考慮到與IPv4的兼容，而巨大的投資并不能立即帶來市場(chǎng)的巨大的商機(jī)。所以營運(yùn)商至今對(duì)于IPv6的部署一直是小心謹(jǐn)慎。目前還是傾向于采取內(nèi)部的浮動(dòng)地址加以解決。這樣更加增加了物聯(lián)網(wǎng)管理技術(shù)的復(fù)雜性。

　　2 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理的內(nèi)容和管理模型

　　國際電聯(lián)與ISO（國際標(biāo)準(zhǔn)化組織）合作公布了網(wǎng)絡(luò)管理的文件X.700,對(duì)應(yīng)的ISO文件為ISO7498-4。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)管理。該標(biāo)準(zhǔn)提出系統(tǒng)管理的五個(gè)功能域?yàn)楣收瞎芾怼⑴渲霉芾?、?jì)費(fèi)管理、性能管理和安全管理。在一般情況下，這五個(gè)功能域基本上涵蓋了網(wǎng)絡(luò)管理的內(nèi)容，目前的通信網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本上都是按照這五個(gè)功能域進(jìn)行管理的。

　　但是，無論對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)的接入部分，即傳感器網(wǎng)絡(luò)，還是對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)的主干網(wǎng)絡(luò)部分，這五個(gè)功能域顯然已經(jīng)不能全部反映網(wǎng)絡(luò)管理的實(shí)際情況了。這是因?yàn)椋锫?lián)網(wǎng)的接入部分，即傳感器網(wǎng)絡(luò)有許多不同于通信網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的地方。例如，物聯(lián)網(wǎng)的接入節(jié)點(diǎn)數(shù)量極大，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式多異，節(jié)點(diǎn)的生效和失效頻繁，節(jié)點(diǎn)的產(chǎn)生和調(diào)整往往會(huì)改變物聯(lián)網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；另外，物聯(lián)網(wǎng)的主干網(wǎng)絡(luò)在各種形式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，也有許多新的特點(diǎn)。這些不同導(dǎo)致傳統(tǒng)的五個(gè)功能域已經(jīng)不能全部反映傳感器網(wǎng)絡(luò)和物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的性能和工作情況了，因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)和傳感器網(wǎng)絡(luò)的許多新的問題，不僅以上的功能域不能完成管理的任務(wù)，甚至連物聯(lián)網(wǎng)和傳感器網(wǎng)絡(luò)的覆蓋都有許多新的情況需要加以解決。這些問題我們可以從物聯(lián)網(wǎng)和傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)加以分析。

　　根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理的需要，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理的內(nèi)容，除普通的互聯(lián)網(wǎng)和電信網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)管理的五個(gè)方面以外，還應(yīng)該包括以下幾個(gè)方面（見圖1）：

　　傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的生存、工作管理（包括電源工作情況等等）；傳感網(wǎng)的自組織特性和傳感網(wǎng)的信息傳輸；傳感網(wǎng)拓?fù)渥兓捌涔芾?；自組織網(wǎng)絡(luò)的多跳和分級(jí)管理；自組織網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)管理等。

　　對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理的模型，可以出以下三個(gè)方面來進(jìn)行研究：

　?。?）分布式物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理模型的研究

　　該網(wǎng)絡(luò)管理模型由網(wǎng)管服務(wù)器（networkmanagementsystem,NMS）、分布式網(wǎng)絡(luò)代理（distributednetworkagen,tDNA）和網(wǎng)管設(shè)備組成的，其中DNA是基于自組織的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)、管理和控制系統(tǒng)的基本單元，具有網(wǎng)絡(luò)性能監(jiān)測(cè)與控制、安全接入與管理、業(yè)務(wù)分類與計(jì)費(fèi)管理等功能，監(jiān)測(cè)并管理各DNA中的網(wǎng)絡(luò)管理元素。DNA之間是以自組織的方式形成管理網(wǎng)絡(luò)，按研究制定的通信機(jī)制進(jìn)行通信，在數(shù)據(jù)庫級(jí)別上共享網(wǎng)管信息。各DNA定時(shí)或在網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求時(shí)，傳遞相關(guān)的統(tǒng)計(jì)信息給網(wǎng)管服務(wù)器。如此大大減輕了網(wǎng)管服務(wù)器的處理負(fù)荷，同樣大大減少了管理信息通信量，此外，即使管理站臨時(shí)失效，也不影響DNA的管理，只是延緩了相互之間的通信。用戶還可通過圖形化用戶接口進(jìn)行配置管理功能模塊，提高用戶可感知的QoS。

　　為實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)、管理與控制的模型，須研究適合DNA之間交換信息的通信機(jī)制，研究適合于DNA網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、路由機(jī)制、節(jié)點(diǎn)定位和搜索機(jī)制、節(jié)點(diǎn)加入與離開以及鄰居節(jié)點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)機(jī)制、引入相應(yīng)的安全和信任機(jī)制、以及網(wǎng)絡(luò)的相對(duì)穩(wěn)定性、恢復(fù)彈性和容錯(cuò)能力，以實(shí)現(xiàn)分布式管理系統(tǒng)對(duì)于DNA網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)變化的適應(yīng)能力和魯棒性。自組織的DNA通信網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)要監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)間的通信控制和信息傳輸，協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)通信，保證網(wǎng)間數(shù)據(jù)的可靠安全。除了研究與對(duì)等DNA之間的通信模塊的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，同時(shí)研究DNA與網(wǎng)管服務(wù)器、用戶以及與內(nèi)部功能模塊的接口。這些機(jī)制和結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系如圖2所示。

　　（2）DNA功能模型的設(shè)計(jì)及原型實(shí)現(xiàn)的研究

　　DNA是本項(xiàng)目所設(shè)計(jì)的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)、管理和控制系統(tǒng)的，是其所在管理群內(nèi)授權(quán)的管理者。根據(jù)網(wǎng)管服務(wù)器和用戶的請(qǐng)求策略配置服務(wù)功能，采用輪詢機(jī)制，對(duì)群內(nèi)各設(shè)備進(jìn)行特定數(shù)據(jù)采集、提取、過濾分析，監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀態(tài)，感知群內(nèi)節(jié)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)，維護(hù)本地?cái)?shù)據(jù)庫，獨(dú)立地完成對(duì)本群的管理工作，能夠?qū)崿F(xiàn)有效的業(yè)務(wù)分類，并按業(yè)務(wù)特點(diǎn)進(jìn)行流量控制與整形，以及合理計(jì)費(fèi)等管理功能，并且維護(hù)一個(gè)本地的MIB。各DNA應(yīng)能動(dòng)態(tài)地發(fā)現(xiàn)其他的DNA,在數(shù)據(jù)庫級(jí)別上共享網(wǎng)管信息，并且并能實(shí)現(xiàn)相互間消息發(fā)送和傳遞，完成彼此之間的定位和通信。同時(shí)還要負(fù)責(zé)維護(hù)物聯(lián)網(wǎng)管理網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行，實(shí)時(shí)維護(hù)DNA節(jié)點(diǎn)及備用節(jié)點(diǎn)的創(chuàng)建或選擇、移動(dòng)、退出及網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)。能夠?qū)崿F(xiàn)與用戶和NMS的交互和管理策略的制定。除了研究DNA應(yīng)具備的功能，形成功能模型外，研究并實(shí)現(xiàn)DNA結(jié)構(gòu)原型系統(tǒng)。

　?。?）DNA中性能監(jiān)測(cè)和QoS控制功能模型與實(shí)現(xiàn)的研究

　　為了評(píng)估網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量以及動(dòng)態(tài)效率從而為網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)調(diào)整優(yōu)化提供參考依據(jù)，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)的基本功能是連續(xù)地收集網(wǎng)絡(luò)中的資源利用、業(yè)務(wù)傳輸及網(wǎng)絡(luò)效率相關(guān)參數(shù)，如收集網(wǎng)絡(luò)路由、網(wǎng)絡(luò)流量、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜蜆I(yè)務(wù)傳輸?shù)母鳒y(cè)度進(jìn)行分析匯聚和統(tǒng)計(jì)，形成匯聚，同時(shí)根據(jù)用戶和NMS的性能監(jiān)測(cè)管理要求執(zhí)行監(jiān)測(cè)配置并按此配置進(jìn)行監(jiān)測(cè)控制，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)運(yùn)算、門限告警、監(jiān)測(cè)并根據(jù)監(jiān)測(cè)管理策略設(shè)置監(jiān)測(cè)參數(shù)。

　　研究物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)。對(duì)于不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，由于其搜索算法、網(wǎng)絡(luò)形成機(jī)制、節(jié)點(diǎn)加入/離開機(jī)制、網(wǎng)絡(luò)波動(dòng)程度、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（有分級(jí)的和平坦的體系結(jié)構(gòu)形式）等都不盡相同，所以必須按照實(shí)際網(wǎng)絡(luò)特性制定不同的拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)策略和測(cè)量方法，實(shí)現(xiàn)拓?fù)錅y(cè)量。

　?。?）物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安全接入與研究

　　由于物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的分散式體系結(jié)構(gòu)、動(dòng)態(tài)路由和拓?fù)涮匦?，傳統(tǒng)的接入、密鑰分發(fā)和協(xié)商機(jī)制很難應(yīng)用，因此必須建立物聯(lián)網(wǎng)訪問控制模型和體系。

　　傳統(tǒng)的訪問控制策略主要有自主訪問控制（DAC）、強(qiáng)制訪問控制（MAC）和基于角色的訪問控制（RBAC）策略。然而由于物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的特殊性，在此環(huán)境下，節(jié)點(diǎn)之間均無法確認(rèn)彼此身份；其次，由于用戶出于自身考慮，一般不愿意把自己的相關(guān)信息提供給對(duì)方，雖可采用匿名等方法來實(shí)現(xiàn)這種目的，但卻增加了訪問控制的難度；此外，在物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下大量用戶頻繁進(jìn)出網(wǎng)絡(luò)，使得網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)漕l繁變化，也給訪問控制帶來復(fù)雜性。

　　建立物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的訪問控制策略，首先要建立物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的信任管理模型，在信任模型的基礎(chǔ)上給每個(gè)節(jié)點(diǎn)給出信任權(quán)重和可靠度，然后在這個(gè)基礎(chǔ)上應(yīng)用相應(yīng)的訪問控制策略。如何建立信任模型，這與網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境密切相關(guān)，主要是物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)可用性、數(shù)據(jù)源的真實(shí)性、節(jié)點(diǎn)的匿名性和訪問控制等方面的問題。

　　3 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議和應(yīng)用

　　總的說來，物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議還是在TCP/IP協(xié)議之下的管理。但是也有許多新的特色。

　　例如，如果物聯(lián)網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)處于運(yùn)動(dòng)之中，則網(wǎng)絡(luò)管理需要適應(yīng)被管理對(duì)象的移動(dòng)性。這一方面，目前使用的MANET（mobileAdhocnetwork）可以給我們一些借鑒。MANET與無線固定網(wǎng)絡(luò)的不同點(diǎn)在于，MANET的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以快速變化。MANET節(jié)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方式會(huì)根據(jù)承載體的不同有明顯差異，包括運(yùn)動(dòng)速度、運(yùn)動(dòng)方向、加速或減速、運(yùn)動(dòng)路徑、活動(dòng)高度等。

　　由于拓?fù)涞目焖僮兓W(wǎng)絡(luò)信息（如路由表）壽命可能很短，必須不斷更新。為了反映當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)狀況，節(jié)點(diǎn)間不得不頻繁交換控制信息。而信息的有效時(shí)間又很短，部分信息甚至從未使用就已經(jīng)被丟棄，這使網(wǎng)絡(luò)的有限帶寬資源浪費(fèi)在信息更新之上。

　　如何節(jié)省信息交換，對(duì)網(wǎng)絡(luò)管理提出了新的問題。

　　目前國內(nèi)外在與物聯(lián)網(wǎng)相近的網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域已經(jīng)有不少研究，并且去的了一些積極的成果。這些研究和成果雖然沒有標(biāo)記是物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，但是從網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和管理的角度來看，應(yīng)該是適用于物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)的?，F(xiàn)在根據(jù)我們掌握和了解的部分的資料，稍作整理，目的是供物聯(lián)網(wǎng)管理技術(shù)的人士借鑒，以便開發(fā)出更加適用的物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)，以便推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其應(yīng)用的發(fā)展。更加具體的材料可以參見本文的參考資料。

　　4 結(jié)語

　　研究發(fā)現(xiàn)，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理的內(nèi)容，要比MANET還要繁雜。但是，可以借鑒它的管理形式，豐富其管理內(nèi)容，擴(kuò)大其適用范圍。

參考文獻(xiàn):

[1]. MSC datasheet http://www.hbjingang.com/datasheet/MSC_1580913.html.
[2]. MIB datasheet http://www.hbjingang.com/datasheet/MIB_2043408.html.