[发明专利]一种泛在传感网系统架构及其实现方法

权利要求书

1.一种泛在传感网系统架构，其特征是，包括：

接入层，位于泛在传感网系统架构的最底层，利用UWSN感知物理环境、设备和人员，通过通信编程接口向汇聚层提供接入服务；是核心网络平台相互联系的具体依托，是应用层发挥功能的信息来源；

汇聚层，位于接入层之上，将感知的原始数据有机地融合、统一地表达，并对应用层形成透明的一体化骨干网络平台，在接入层和应用层之间传输消息；

应用层，利用汇聚层提供的计算与服务接口，开发UWSN应用系统；是泛在的WSN和一体化骨干网络组织运行的物化表现，也是WSN发挥各自作用的重心所在；

所述接入层与汇聚层之间、汇聚层与应用层之间均通过服务接口连接。

2.如权利要求1所述的一种泛在传感网系统架构，其特征是，

所述接入层由环境感知传感网模块、人员感知传感网模块、移动传感网模块、接入网络认知模块和传感网共存与协同模块组成；

所述环境感知传感网泛指对物理环境参数进行感知的各WSN，它们负责对包括温度、湿度、地形地貌、声光磁电、所处场景方面的数据采集；

所述人员感知传感网泛指对个体和人群参数进行感知的各WSN，它们负责对检测对象体征状态、不同职能人员的分布或不同兵种的战斗力情况进行实时数据采集；

所述移动传感网主要利用移动设备对具有移动性的人员、物体的参数进行感知；

所述接入网络认知模块实现不同传感网与上层交互时的通信信令与协议选择，其实质是一个多目标最优化问题；接入选择需要细致分析异构网络环境中网络选择的需求和特点，从接入层、汇聚层、应用层多层协调的思想出发研究相应的数据信息模型，考虑如何在有限资源的限制条件下找到一个平衡方案；

所述传感网共存与协同模块主要是多个WSN之间共存，减少互扰，实现移动漫游；从对物理层和链路层的感知提升到无线网络环境信息的全面感知，传感网协同是指异构WSN中的切换，分为水平切换和垂直切换。

3.如权利要求1所述的一种泛在传感网系统架构，其特征是，

所述汇聚层由传感数据融合模块、异构网络融合模块和移动大规模路由模块组成；

所述传感数据融合模块是针对多种传感器具有多维度、多类数据采集能力，称为“异构数据”；需要针对异构数据协调优化和语义识别，获得各种信息的内在联系和规律；

所述异构网络融合模块是采用通用的、开放的技术实现不同网络或网元的互联、互通和集成，主要涉及骨干网络基于IPv6的融合；骨干网络主要包括互联网、移动通信网、众多WiFi网络和卫星通信网络；

所述移动大规模路由模块需要针对泛在传感网跨地域、跨网络、高移动性特点实现路由设计，满足大量以至海量节点单播或组播路由。

4.如权利要求1所述的一种泛在传感网系统架构，其特征是，

所述应用层由情景感知与主动服务模块、远程安全报警模块、环境态势感知与生成模块、动物种群跟踪监测模块、实时票务服务模块、物流平台、信息收集模块、空间计算服务模块、局部军事决策与联动模块组成，是用户根据需要开发出的各种具体的应用程序和服务，具有拓展性；大多数应用层的模块都使用了汇聚层的一个或多个抽象接口；

所述情景感知与主动服务模块用于感知用户所处的环境与状态，并针对个体需求主动提供用户所期望的个性化网络服务；

所述远程安全报警模块用于在远程监测基础上对异常事件和场景进行及时报警；

所述环境态势感知与生成模块是利用原始传感数据，对感兴趣区域的物理环境生成状态分析与预判；

所述动物种群跟踪监测模块利用移动传感网对动物进行跟踪和科学研究，进一步实现对它们的保护；

所述实时票务服务模块在监测票务销售的过程中，实时提供票务调度和发售信息；

所述物流平台在多个传感接口的监测下，用于跟踪物流状态信息，或调配物资；

所述信息收集模块根据远程传感器的活动状态和监测对象，收集需要的指标参数；

所述空间计算服务模块用于在感知数据的基础上进行异地数据汇聚、分析与处理；

所述局部军事决策与联动模块根据感知的战地实时状态，对局部态势进行决策，并形成海陆空一体化联动力量。