33、传感器网络中环境自适应应用重配置方法EAAR解析

传感器网络中环境自适应应用重配置方法EAAR解析

1. 引言

传感器网络由深度嵌入环境中的微小传感器组成。随着传感器和无线技术的发展，传感器网络可用于广泛的监测应用，如环境监测、栖息地监测、智能警报、生命体征监测等。

在传感器网络应用中，灵活性和适应性是两个关键问题：
- 灵活性 ：现有传感器网络软件灵活性不足，而应用重配置是提高灵活性的主要方法，但由于传感器节点内存受限，实现应用重配置具有挑战性。
- 适应性 ：在传感器网络初始部署时，很难预测所有可能的应用。一方面，动态环境中的传感数据受多种因素影响；另一方面，用户对应用的需求各不相同。例如，在建筑环境监测系统中，正常情况下多数节点只收集温度数据，异常高温时部分节点需自适应收集烟雾数据。

目前，应用重配置的常见方法是重新编程技术，如SensorWare、Mate和Agilla等框架，但它们存在无法自动应对意外环境变化、主要关注移动代码技术等局限性。传统有线网络中也提出了多种让软件动态适应环境的技术，基于控制理论和模糊逻辑。不过，现有的一些方法也存在只能修复节点故障、无法动态部署应用、通信消耗大、响应延迟长等问题。

本文提出了一种高效的环境自适应应用重配置（EAAR）机制，采用Mate的移动代码思想实现应用脚本交付，引入传统网络中基于控制理论数学的自适应软件方法，通过传感 - 判断 - 行动过程执行应用重配置。

2. 环境自适应应用重配置方法

传感器网络是分布式系统，每个传感器节点的软件由分层组织的多个组件组成，从底层的操作系统和网络子系统到各种中间件组件，再到顶层的应用