高 翔,龔偉光

（1.煙臺南山學院工學院電氣與電子工程系,山東 煙臺 265713;2煙臺凱米斯儀器有限公司,山東 煙臺 265400）

1 概述

無線傳感器的SOA是一種軟件設(shè)計，它允許硬件和應(yīng)用程序之間通過與產(chǎn)品和技術(shù)無關(guān)的安全協(xié)議進行通信，并允許根據(jù)業(yè)務(wù)需求進行功能修改和升級[1]。本文先對SOA和它面向無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的情況加以介紹，然后列舉服務(wù)方式和服務(wù)組合方式。

2 SOA

一種新型的SOA體系結(jié)構(gòu)，其中每個組件交互完成許多任務(wù)。SOA服務(wù)通過不同的標準語言和簡單對象訪問協(xié)議進行通信。在體系中，包括服務(wù)提供者、服務(wù)注冊中心、服務(wù)客戶和基于消息的交互協(xié)議。對于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，SOA提供了一個平臺，應(yīng)用程序和組件可以有效地相互協(xié)作。其中不同的服務(wù)可以在網(wǎng)絡(luò)上交換信息，而不需要人工交互或?qū)Τ绦蜻M行更改。

3 面向服務(wù)的架構(gòu)方法的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)

3.1 網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)與選擇

SOA提供了一個靈活的機制，發(fā)現(xiàn)和選擇無線移動網(wǎng)絡(luò)。最佳機制可以減少存在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)時的傳輸服務(wù)。通知消息只包含一個更新的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，不包含整個服務(wù)描述，因而降低服務(wù)成本，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)描述保持最新的信息在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)注冊。

3.2 醫(yī)療方法

服務(wù)層在光物理設(shè)備（SYPLH）體系結(jié)構(gòu)，由層加在每個無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的應(yīng)用層[2]，是一個獨特的架構(gòu)，有助于將SOA與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來，用于構(gòu)建基于環(huán)境智能的系統(tǒng)（AI），以維護病人信息。該系統(tǒng)通過原型改善了居家病人的醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)。

3.3 隨著傳感器網(wǎng)絡(luò)啟用開放地理空間聯(lián)盟（OGC SWE）

互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)應(yīng)用地理信息系統(tǒng)（GIS）支持以及環(huán)境觀測，如天氣、火災警報和室內(nèi)監(jiān)視系統(tǒng)?；赪eb / GIS的架構(gòu)，“黃蜂”作為一個云服務(wù)管理數(shù)據(jù)，通過由傳感器發(fā)送到服務(wù)器，以供用戶查詢的許多數(shù)據(jù)恢復點。

3.4 配置服務(wù)

系統(tǒng)通過配置服務(wù)和在數(shù)據(jù)的輸入和輸出中執(zhí)行復雜的任務(wù)來提高效率。該系統(tǒng)的機制包括重構(gòu)和容錯、通用成本以及集中式、分布式和混合配置模式。

3.5 面向服務(wù)的智能環(huán)境設(shè)備體系結(jié)構(gòu)

簡單對象訪問協(xié)議（SOAP）基于Web服務(wù)部署在節(jié)點上，而無需在網(wǎng)關(guān)上構(gòu)建它，實現(xiàn)與高級業(yè)務(wù)應(yīng)用程序的交互。該設(shè)計支持不同的網(wǎng)絡(luò)層。本方法傳感器數(shù)據(jù)聚合減少了傳輸時間并提高了電池壽命。

4 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)組合

服務(wù)組合是SOA中應(yīng)用的一種設(shè)計原則，它通過組合許多小型服務(wù)來構(gòu)成大規(guī)模服務(wù)。服務(wù)組合負責將所有必需的服務(wù)分配給服務(wù)提供者。研究服務(wù)組合中的性能負載平衡、資源和端到端延遲問題。

4.1 持續(xù)查詢服務(wù)組合

服務(wù)組合可以在持久查詢的生命周期內(nèi)減少解決方案的總數(shù)。減少這個數(shù)字可以降低服務(wù)組合的總成本[3]。WSNs中的路由僅用于從源傳感器到接收節(jié)點的路徑。因此，應(yīng)用面向服務(wù)的查詢路由協(xié)議，以保證從源傳感器到接收器的路徑，還應(yīng)該包括服務(wù)提供者[3]。兩種算法被應(yīng)用于最小化能耗，它可以為持久性查詢提供服務(wù)組合解決方案。這些算法稱為貪婪和動態(tài)規(guī)劃。

4.2 以服務(wù)為中心的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)

SOA能夠解決異構(gòu)數(shù)據(jù)和設(shè)備的復雜問題。在一個Web服務(wù)擴展的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和RFID標簽的融合，稱為節(jié)點實例。該框架用于收集和共享來自RFID和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)。電子產(chǎn)品代碼（EPC）提供一種簡易方法來集成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與RFID標簽[4]。

5 結(jié)論

基于WSN技術(shù)，在不同應(yīng)用和環(huán)境中設(shè)計，實施和有效利用SOA體系結(jié)構(gòu)。這些需求使能發(fā)現(xiàn)，提高存取和共享的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和數(shù)據(jù)資源。這些特性允許傳感器的發(fā)展為基礎(chǔ)的服務(wù)的第三方網(wǎng)絡(luò)。

[1]Bispo,K.,Rosa,N.,Cunha,P.Sitrus: Semantic infrastructure for wireless sensor networks[J].Sensors,2015,15,27436-27469.

[2]Ganapathy,K.,Priya,B.,Priya,B.,Dhivya,Prashanth,V.,Vaid ehi,V.SOA framework for geriatric remotehealth care using wireless sensor network[J].Procedia Comput.Sci,2013(19):1012-1019.

[3]Wang,X.,Wang,J.,Zheng,Z.,Xu,Y.,Yang,M.Service composition in service-oriented wireless sensor networks with persistent queries[C].In Proceedings of the 6th IEEE Consumer Communications and Networking Conference,Las Vegas,NV,USA,10-13 January 2009,pp.1-5.

[4]Zhou,H.,Huang,Z.,Zhao,G.A service-centric solution for wireless sensor networks[C].In Proceedings of the 5th International Conference on Communications and Networking(ICST),Beijing,China,25-27 August 2010,pp.1-5.