專利名稱：一種基于安卓平臺的移動傳感網(wǎng)管理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在安卓平臺上的一個移動開發(fā)應用方法來管理移動傳感網(wǎng)，解決整個移動傳感網(wǎng)的檢測與控制問題，屬于遠程監(jiān)控、即時通訊、對等網(wǎng)絡(luò)和人工智能交叉技術(shù)應用領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
移動傳感網(wǎng)絡(luò)就是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量的廉價微型傳感器節(jié)點組成，通過無線通信方式形成的一個多跳的自組織的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)拓撲動態(tài)變化，源節(jié)點與目標節(jié)點之間利用中間移動節(jié)點機會性的存儲轉(zhuǎn)發(fā)信息，其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中被感知對象的信息使收集的信息全面而完整。在現(xiàn)有的移動傳感網(wǎng)典型應用中， 網(wǎng)絡(luò)管理很模糊，一般采用集中模式，所有信息集中至(或分發(fā)于)匯聚節(jié)點，匯聚節(jié)點和網(wǎng)絡(luò)外的應用系統(tǒng)交互，大多由匯聚節(jié)點負責收集和處理所有信息。從而增加了匯聚節(jié)點的負擔，因而，對移動傳感網(wǎng)的管理既沒有充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)的分布計算資源優(yōu)勢，應用系統(tǒng)又不能及時的與移動傳感網(wǎng)進行交互，不能實時監(jiān)控無線傳感網(wǎng)絡(luò)的信息流。傳感器節(jié)點被廣泛的部署在監(jiān)測區(qū)域采集信息，傳感器自身采集到的數(shù)據(jù)。這些采集到的動態(tài)數(shù)據(jù)構(gòu)成的數(shù)據(jù)集合類似于大型分布式數(shù)據(jù)庫，需要一個傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)來管理。安卓是Google開發(fā)的基于Linux平臺的開源手機操作系統(tǒng)。它包括操作系統(tǒng)、用戶界面和應用程序——移動電話工作所需的全部軟件，而且不存在任
何以往阻礙移動產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的專有權(quán)障礙。并且安卓源代碼完全開放，便于開發(fā)人員更清楚的把握實現(xiàn)細節(jié)，便于提高開發(fā)人員的技術(shù)水平，有利于開發(fā)日更具差異性的應用。采用了對有限內(nèi)存、電池和CPU優(yōu)化過的虛擬機Dalvik，安卓的運行速度比想象的要快很多。 安卓是一個專門針對移動設(shè)備的軟件集，它包括一個
操作系統(tǒng)，中間件和一些重要的應用程序。提供了在安卓平臺上使用Java語言進行安卓應用開發(fā)必須的工具和API接口。應用程序框架支持組件的重用與替換。安卓是一個面向應用程序的豐富平臺，它擁有許多具有吸引力的用戶界面元素、數(shù)據(jù)管理和網(wǎng)絡(luò)應用等優(yōu)秀的功能。安卓還提供了很多頗具特色的接口。采集到的數(shù)據(jù)處理必須和傳感器網(wǎng)絡(luò)緊密結(jié)合，才能進行有效的移動傳感網(wǎng)絡(luò)的管理。其次，每個傳感器節(jié)點產(chǎn)生的是連續(xù)的無限的數(shù)據(jù)流，傳統(tǒng)的分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)無法有效地處理這些無限的數(shù)據(jù)流。為了實現(xiàn)高效、準確的數(shù)據(jù)管理，可以將大量的動態(tài)數(shù)據(jù)通過轉(zhuǎn)換接口映射到安卓平臺的安卓內(nèi)置數(shù)據(jù)庫中，一方面為使用者和應用程序提供友好的編程接口 ；另一方面有效節(jié)能的采集數(shù)據(jù)、存儲轉(zhuǎn)發(fā)、分布計算。其最終目標使得傳感器網(wǎng)絡(luò)上的各種數(shù)據(jù)操作和網(wǎng)絡(luò)的物理實現(xiàn)分離，使得傳感器網(wǎng)絡(luò)的用戶只需關(guān)心所要提出的查詢的邏輯結(jié)構(gòu)，而不需關(guān)心傳感器網(wǎng)絡(luò)的細節(jié)。，對持久存儲的數(shù)據(jù)提供有效的管理和訪問手段。移動傳感網(wǎng)正在成為一個新的范式，以協(xié)作的方式，獨立的傳感器節(jié)點收集和共享信息的收集信息。無處不在計算的普及，移動傳感網(wǎng)監(jiān)控一個特定的環(huán)境價值，如某一地區(qū)的溫度、濕度或一個給定對象的運動。我們可以利用這些傳感器節(jié)點不斷采集相關(guān)，采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過一個映射轉(zhuǎn)換接口被連接到安卓內(nèi)置的安卓內(nèi)置數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫里，被記錄在一個控為了讓遠程應用與無線傳感網(wǎng)交互，以及顯示相關(guān)記錄，本發(fā)明提出了基于安卓平臺的移動傳感網(wǎng)管理方法。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的目的是為移動傳感網(wǎng)構(gòu)建一個實時監(jiān)控、易于交互的管理方法，提供了一種基于安卓平臺的移動傳感網(wǎng)管理方案。通過管理系統(tǒng)用戶與移動傳感網(wǎng)隨時隨地保持交互狀態(tài)，使人們隨時隨地檢查移動傳感網(wǎng)任何組件的狀態(tài)、收集和處理相關(guān)信息和操作移動傳感網(wǎng)的節(jié)點移動與拓撲重組，解決當前網(wǎng)絡(luò)交互、不能實時監(jiān)控和管理的不足。技術(shù)方案本發(fā)明所采用的移動傳感網(wǎng)管理方法為用戶通過安卓平臺上的客戶端向移動傳感網(wǎng)發(fā)送相關(guān)命令，相應程序被調(diào)用。移動傳感網(wǎng)相應的信息處理融合后經(jīng)過一個映射轉(zhuǎn)換接口轉(zhuǎn)換成可以在安卓內(nèi)置數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫存儲的數(shù)據(jù)，經(jīng)過對信息的分析客戶端對節(jié)點進行相關(guān)移動和拓撲重組。一、體系結(jié)構(gòu)
本發(fā)明所述的基于安卓的移動傳感網(wǎng)管理系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)包括網(wǎng)絡(luò)(包括網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和其檢測的環(huán)境)、映射轉(zhuǎn)換接口，客戶端和網(wǎng)絡(luò)交互應用。移動傳感網(wǎng)是管理系統(tǒng)要處理的動態(tài)信息來源，移動傳感網(wǎng)節(jié)點不僅動態(tài)搜集檢測環(huán)境的信息還保存本身的變化的特征信息。映射控制結(jié)構(gòu)是一個非常重要的組成部分，是移動客戶端和移動傳感網(wǎng)進行交互的接口。根據(jù)用戶隨時隨處遷移的特性，在安卓平臺上的客戶端提供全方位的靈活性。本系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)包括三個模塊移動傳感網(wǎng)，控制映射接口和移動客戶端與網(wǎng)絡(luò)的交互。二、方法流程 1、建立移動傳感網(wǎng)
本發(fā)明所述的基于安卓平臺的移動傳感網(wǎng)管理方法中，首先在網(wǎng)絡(luò)信息量多、計算需求高、存儲需求量大的地方部署大量移動節(jié)點，反之部署少量節(jié)點。組成移動傳感網(wǎng)。(1)設(shè)置網(wǎng)絡(luò)節(jié)點
本發(fā)明所述的傳感網(wǎng)采用節(jié)點異構(gòu)的特點搭建，將節(jié)點劃分為傳感器節(jié)點和匯聚節(jié)點，每個節(jié)點內(nèi)都設(shè)置可以保存自身特征的特征表。并為每個節(jié)點分配一個唯一的標識，這個標識不依賴于具體的網(wǎng)絡(luò)和節(jié)點環(huán)境。根據(jù)采集檢測環(huán)境的溫度、濕度和節(jié)點位移等信息的不同，將節(jié)點設(shè)置為溫度傳感器、濕度傳感器和位移傳感器。傳感器節(jié)點分散部署，收集檢測對象的信息并傳遞給匯聚節(jié)點，匯聚節(jié)點有較強的數(shù)據(jù)處理和轉(zhuǎn)發(fā)能力，也是與外界通信的橋梁。(2)搭建網(wǎng)絡(luò)拓撲
本發(fā)明網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)根據(jù)監(jiān)測環(huán)境的需要來布置，在需要重點信息采集的地方布置大量的節(jié)點，反之布置少量的節(jié)點。初步設(shè)定網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)后。移動傳感器網(wǎng)絡(luò)根據(jù)信息需求驅(qū)動進行自身調(diào)整；當一些節(jié)點失效后或網(wǎng)絡(luò)拓撲發(fā)生大的變化時，用戶可通過管理系統(tǒng)中的安卓客戶端來大幅度移動節(jié)點來維持移動傳感網(wǎng)拓撲的動態(tài)平衡。(3)部署移動傳感網(wǎng)
初步設(shè)定網(wǎng)絡(luò)拓撲，根據(jù)不同的節(jié)點功能把整個網(wǎng)絡(luò)劃分為大雜聚、小聚集的網(wǎng)絡(luò)。溫度傳感器節(jié)點、濕度傳感器節(jié)點和位移傳感器節(jié)點全面部署大雜聚
的構(gòu)成整個移動傳感網(wǎng)，根據(jù)節(jié)點某一功能，構(gòu)成單一的小聚集移動傳感網(wǎng)。2、設(shè)置映射轉(zhuǎn)換接口
所述的基于安卓平臺的移動傳感網(wǎng)管理系統(tǒng)方法中，控制映射接口是移動傳感網(wǎng)與安卓應用程序進行交互的接口。在本系統(tǒng)中，映射轉(zhuǎn)換接口在硬件上是通過USB數(shù)據(jù)線進行連接，在軟件上，實現(xiàn)移動傳感網(wǎng)收集的數(shù)據(jù)要完全映射到移動客戶端的安卓內(nèi)置數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫中，首先在安卓內(nèi)置的數(shù)據(jù)庫中建立一張表，存儲字段類型設(shè)為data類型溫度、濕度和位移，再用 Fil必tream類、Binary Reader把數(shù)據(jù)讀成二進制數(shù)存入數(shù)據(jù)庫內(nèi)。安卓客戶端發(fā)布的查看、顯示和移動等命令，進過一定的映射規(guī)則，映射轉(zhuǎn)換接口把這些命令成功解析成為移動傳感網(wǎng)能識別的虛擬指令。3、客戶端與網(wǎng)絡(luò)交互
客戶端是安卓平臺上的一個應用程序，用戶通過客戶端查看移動傳感網(wǎng)相關(guān)信息，實時的顯示移動傳感網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)，通過客戶端映射出移動傳感網(wǎng)的節(jié)點的影像分布來操作和有效地管理移動傳感器網(wǎng)絡(luò)，使用移動設(shè)備上的一個安卓內(nèi)置數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫來存儲傳感器采集的相關(guān)信息，當連接到控制映射接口，本地數(shù)據(jù)庫與遠程數(shù)據(jù)庫同步運行，從而實現(xiàn)實時監(jiān)控，移動應用程序?qū)崿F(xiàn)兩個交互模塊，節(jié)點信息交互模塊和網(wǎng)絡(luò)影像交互模塊，管理系統(tǒng)在安卓平臺上以列表的形式顯示各節(jié)點信息，通過網(wǎng)絡(luò)拓撲顯示算法在安卓平臺上顯示網(wǎng)絡(luò)拓撲圖。根據(jù)用戶提出的要求，相應的服務被調(diào)用，當用戶想知道的一個傳感器的電流值時，客戶端與所需的傳感器發(fā)送HTTP GET請求。在收到請求后，控制映射接口將溝通傳感器節(jié)點和接收它的當前值。接收傳感器的響應后，控制映射接口創(chuàng)建正確的XML和移動應用程序的響應。本發(fā)明的基于安卓平臺的移動傳感網(wǎng)的運行方法，在于用戶通過在安卓平臺上移動客戶端與移動傳感網(wǎng)進行交互，移動客戶端是基于安卓平臺下的一種程序應用；客戶端具有反應性、自治性、移動性；移動傳感網(wǎng)既可以檢測環(huán)境信息又要采集自身特征；映射轉(zhuǎn)換器是客戶端與移動傳感網(wǎng)進行交互的接口和橋梁，所述方法包含的步驟為
第一階段，建立移動傳感網(wǎng)
移動傳感網(wǎng)由匯聚節(jié)點和傳感器節(jié)點組成，傳感器節(jié)點根據(jù)功能不同劃分為溫度傳感器節(jié)點、濕度傳感器節(jié)點和位移傳感器節(jié)點，各節(jié)點分散部署形成網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)，
步驟1.1)節(jié)點設(shè)置移動傳感網(wǎng)系統(tǒng)采用節(jié)點異構(gòu)的方式搭建，將網(wǎng)絡(luò)節(jié)點劃分傳感器節(jié)點和匯聚節(jié)點，通過Tiny0S操作平臺(為傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點而設(shè)計的一個事件驅(qū)動的操作系統(tǒng))將實現(xiàn)傳感器節(jié)點功能的nesC程序(是對C的擴展，它基于體現(xiàn)TinyOS的結(jié)構(gòu)化概念和執(zhí)行模型而設(shè)計)燒制各類節(jié)點中，傳感器節(jié)點分散部署，收集檢測對象的信息并傳遞給匯聚節(jié)點；
步驟1. 2)拓撲建立根據(jù)檢測環(huán)境的實際需要進行節(jié)點分布，移動傳感網(wǎng)拓撲變化根據(jù)需要驅(qū)動而不斷變化的，形成拓撲結(jié)構(gòu)動態(tài)平衡的移動傳感網(wǎng)； 第二階段，設(shè)置映射轉(zhuǎn)換接口
安卓客戶端與移動傳感網(wǎng)交互，客戶端發(fā)送的命令經(jīng)過映射轉(zhuǎn)換接口映射為虛擬命令，移動傳感網(wǎng)才能識別并執(zhí)行；移動傳感網(wǎng)收集的信息通過此接口映射到安卓內(nèi)置數(shù)據(jù)庫中被客戶端所處理和顯示；在硬件上，用戶客戶端與移動傳感網(wǎng)用USB數(shù)據(jù)線連接；在軟件方面，封裝安卓內(nèi)置的接口函數(shù)來滿足要求； 第三階段，移動客戶端與網(wǎng)絡(luò)交互
步驟3. 1)信息交互模塊客戶端發(fā)布提取移動傳感網(wǎng)信息的命令，移動傳感網(wǎng)對信息數(shù)據(jù)進行初步處理和轉(zhuǎn)換映射到安卓內(nèi)置數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫中，依據(jù)的映射規(guī)則保證采集的信息無誤、實時的存儲到安卓內(nèi)置數(shù)據(jù)庫中；客戶端調(diào)用內(nèi)部設(shè)置的表格將數(shù)據(jù)顯示在屏幕上；
通過基于移動傳感網(wǎng)拓撲圖生成算法，通過該算法，對通過系統(tǒng)接收到的節(jié)點信息進行分析匯總，得到節(jié)點鄰近關(guān)系即鄰居、父子關(guān)系，在根據(jù)鄰近關(guān)系將無線傳感器節(jié)點按照跳數(shù)分布排布，產(chǎn)生層次分明的拓撲步驟3. 2)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點影像交互模塊網(wǎng)絡(luò)拓撲是移動傳感網(wǎng)的靜態(tài)顯示，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點在安卓平臺上根據(jù)相應的投影規(guī)則形成節(jié)點影像圖，通過映射轉(zhuǎn)換接口實現(xiàn)移動傳感網(wǎng)與網(wǎng)絡(luò)影像圖的同步跟蹤；在節(jié)點影像圖上，通過手勢識別移動節(jié)點影像，客戶端將位移這一變化轉(zhuǎn)化為安卓命令，客戶端命令經(jīng)過映射轉(zhuǎn)換接口轉(zhuǎn)化成移動傳感網(wǎng)識別并執(zhí)行的命令，移動傳感網(wǎng)節(jié)點發(fā)生移動。移動傳感網(wǎng)中的每一個節(jié)點被分配一個唯一的標識，客戶端根據(jù)節(jié)點的標識顯示節(jié)點相關(guān)信息、在安卓屏幕上形成節(jié)點影像圖和網(wǎng)絡(luò)拓撲圖，安卓客戶端與移動傳感網(wǎng)通過映射轉(zhuǎn)換接口進行信息交互。移動傳感網(wǎng)中節(jié)點被分配的標識為節(jié)點的id號，這個id號不依賴于具體的網(wǎng)絡(luò)和節(jié)點環(huán)境，在燒制節(jié)點功能時被設(shè)定，安卓客戶端通過映射轉(zhuǎn)換接口實現(xiàn)移動傳感網(wǎng)節(jié)點信息的顯示和節(jié)點位移的實現(xiàn)。安卓客戶端與移動傳感網(wǎng)通過映射轉(zhuǎn)換接口進行交互，節(jié)點采集的信息通過影射轉(zhuǎn)換接口轉(zhuǎn)換成能存儲在安卓內(nèi)置數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)，使其能在安卓屏幕上顯示，安卓客戶端發(fā)送的命令通過影射轉(zhuǎn)換接口轉(zhuǎn)換為移動傳感網(wǎng)執(zhí)行的虛擬命令，操縱節(jié)點發(fā)生移動。所述安卓內(nèi)置數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)，經(jīng)統(tǒng)計，將節(jié)點經(jīng)過相應的投影規(guī)則在安卓屏幕上形成節(jié)點影像圖，用戶通過影像驅(qū)動網(wǎng)絡(luò)節(jié)點位移，通過網(wǎng)絡(luò)拓撲顯示算法顯示網(wǎng)絡(luò)拓撲圖。有益效果本發(fā)明所述的基于安卓平臺的移動傳感網(wǎng)管理方法中，本管理系統(tǒng)易操作易于監(jiān)控移動傳感網(wǎng)。只要在系統(tǒng)承擔監(jiān)控之前，移動傳感網(wǎng)完成傳感器節(jié)點的通信的初始化工作，通信協(xié)議初始化完成，用戶客戶端與控制映射接口連接后就可以管理移動傳感網(wǎng)了。具體來說，本發(fā)明所述的方法具有如下的有益效果
(1)移動傳感網(wǎng)有大量節(jié)點組成，分布在環(huán)境復雜的監(jiān)測區(qū)域。節(jié)點自身能量有限并易受環(huán)境影響，故節(jié)點本身的特征很難精確撲捉，而本系統(tǒng)可以撲捉到每個節(jié)點的存在和其特征?？梢姡景l(fā)明所述的基于安卓平臺的移動傳感網(wǎng)管理系統(tǒng)的設(shè)計實現(xiàn)了對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的精確捕捉。(2)本發(fā)明所述的基于安卓平臺的移動傳感網(wǎng)管理方法實現(xiàn)了隨時隨地對移動傳感網(wǎng)動態(tài)拓撲的監(jiān)控和相關(guān)數(shù)據(jù)的收集和顯示。用戶通過網(wǎng)絡(luò)拓撲圖，可以明確顯示網(wǎng)絡(luò)節(jié)點間連接關(guān)系，更便捷的管理網(wǎng)絡(luò)；客戶端通過在屏幕上形成的節(jié)點影像來操作節(jié)點。實現(xiàn)了對移動傳感網(wǎng)的有效管理。
(3)在本發(fā)明所述的基于安卓平臺的移動傳感網(wǎng)管理方法中，客戶端與移動傳感網(wǎng)之間的交互實現(xiàn)了共享信息的功能，而客戶端的移動性和智能性更增強了信息共享的靈活。客戶端移動到所需信息的地方，而不影響與對方實際的交互，而且在這一交互過程中無需龐大的服務器和超量的帶寬。(4)本發(fā)明所述的基于安卓平臺的移動傳感網(wǎng)管理方法提供了隨時溝通、及時互動的交互服務，第三代移動通信技術(shù)的發(fā)展和手持終端設(shè)備軟硬件的發(fā)展為交互代理提供更廣闊更強大的執(zhí)行環(huán)境，手持終端設(shè)備之間的移動更加提升了隨時溝通、及時互動的質(zhì)量和交互理念。(5)本發(fā)明所述的基于安卓平臺的移動傳感網(wǎng)管理方法加強了網(wǎng)絡(luò)交互的智能性，通過安卓平臺的智能性，提高其反應性，能夠?qū)崿F(xiàn)感應化交互，也就是說，交互的一方能夠根據(jù)另一方的刺激或感應自主地移動到能夠做出反應的地方。(6)在本發(fā)明所述基于安卓平臺的移動傳感網(wǎng)管理方法中，代表用戶的客戶端能夠感知其監(jiān)控環(huán)境，并根據(jù)環(huán)境與節(jié)點的變化作出適當?shù)姆磻?，使交互過程能夠健壯持續(xù)地進行。


圖1是移動傳感網(wǎng)管理系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)圖。圖2是基于無線傳感器節(jié)點內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。圖3安卓應用示意圖， 圖4是活動狀態(tài)轉(zhuǎn)換示意圖。
具體實施例方式下面對附圖本發(fā)明的某些實施例作更詳細的描述。根據(jù)圖1，本發(fā)明建立在移動系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，具體的實施方式為 1、建立信息采集系統(tǒng)
采集系統(tǒng)信息包括移動傳感網(wǎng)動態(tài)拓撲變化信息，周圍環(huán)境信息和節(jié)點自身特征信息。根據(jù)需要設(shè)計每個節(jié)點的任務。將測溫度、濕度和節(jié)點的位移的程序燒入傳感器節(jié)點中，即為溫度傳感器，濕度傳感器和位移傳感器；傳感器節(jié)點和匯聚節(jié)點設(shè)定唯一的id號， 匯聚節(jié)點位置比較穩(wěn)定，其id號設(shè)為0;移動傳感網(wǎng)接收用戶客戶端的指令做出相應反映。 根據(jù)采集密度的需要在精確采集信息的地方布置大量的節(jié)點，反之部署少量的節(jié)點。移動傳感網(wǎng)節(jié)點將收集到的非電量(溫度、濕度等)信息通過節(jié)點內(nèi)的數(shù)據(jù)處理模塊處理成數(shù)據(jù) (圖2)。然后再通過傳輸模塊傳輸出去。移動傳感網(wǎng)根據(jù)需求驅(qū)動微調(diào)網(wǎng)絡(luò)拓撲。2、設(shè)置映射轉(zhuǎn)換接口
映射轉(zhuǎn)換接口是移動傳感網(wǎng)與用戶客戶端交互的重要接口，當移動客戶端發(fā)送一個請求到控制映射接口 ；映射轉(zhuǎn)換接口將對客戶端命令進行解析為移動傳感網(wǎng)能識別的虛擬指令后發(fā)送回一個XML或圖像文件，其中包含移動傳感網(wǎng)采集所要求的的信息。映射轉(zhuǎn)換接口和移動設(shè)備之間的所有通信都通過httpclient接口來完成，為了便于數(shù)據(jù)的查詢本設(shè)計采用get方式?？刂朴成浣涌谠谟布峡梢允荱SB接口實現(xiàn)。3.移動傳感網(wǎng)與客戶端的交互(1)設(shè)計客戶端應用
移動客戶端就是安卓平臺上的一個開發(fā)應用。安卓Manifest, xml是每一個應用都需要的文件，位于應用根目錄下，它描述了程序包的全局變量，包括暴露的應用組件和為每個組件的實現(xiàn)類，什么樣的數(shù)據(jù)可以操作以及在什么地方運行。基于安卓的移動傳感網(wǎng)管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)活動，包含以下四個關(guān)鍵狀態(tài)(圖 4)
①一個活動被放在活動棧的最上方，并且開始運行 ②該活動不再成為系統(tǒng)的焦點，但是它依然可見。系統(tǒng)保存了它的狀態(tài)， 它處于暫停狀態(tài)。③該活動已經(jīng)完全模糊，幾乎被另一個活動替代。系統(tǒng)仍然保存了它的狀態(tài)，對于用戶來說，它處于不可見狀態(tài)。一旦內(nèi)存需要空間，該活動就會被結(jié)束。④活動被暫?；蛑兄?，系統(tǒng)將這個活動的內(nèi)存收回，然后結(jié)束該進程或者調(diào)用該操作系統(tǒng)。(2)管理系統(tǒng)的交互
管理系統(tǒng)使用移動設(shè)備上的一個安卓內(nèi)置數(shù)據(jù)庫來存儲移動傳感網(wǎng)采集的信息?？蛻舳送ㄟ^控制映射接口與移動傳感網(wǎng)相連后，本地數(shù)據(jù)庫與遠程數(shù)據(jù)庫同步的運行，移動應用程序捕捉移動傳感網(wǎng)節(jié)點的id號通過識別技術(shù)繪制出網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的影像。當一些節(jié)點的 id號無法捕捉時，此節(jié)點消亡，用戶就可以通過客戶端上形成的影像移動節(jié)點來保持網(wǎng)絡(luò)動態(tài)平衡?？蛻舳税l(fā)送命令信息給移動傳感網(wǎng)，相應的服務將被調(diào)用，當用戶要顯示網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)圖時，安卓的命令通過映射轉(zhuǎn)換接口轉(zhuǎn)化為傳感器識別發(fā)送的HTTP GET請求。在收到請求后，映射轉(zhuǎn)換接口將溝通與傳感器節(jié)點和接收它的當前位移。接收傳感器的響應后， 映射轉(zhuǎn)換接口將創(chuàng)建正確的XML和移動應用程序的響應。
權(quán)利要求
1.一種基于安卓平臺的移動傳感網(wǎng)的運行方法，其特征在于用戶通過在安卓平臺上移動客戶端與移動傳感網(wǎng)進行交互，移動客戶端是基于安卓平臺下的一種程序應用；客戶端具有反應性、自治性、移動性；移動傳感網(wǎng)既可以檢測環(huán)境信息又要采集自身特征；映射轉(zhuǎn)換器是客戶端與移動傳感網(wǎng)進行交互的接口和橋梁，所述方法包含的步驟為第一階段，建立移動傳感網(wǎng)移動傳感網(wǎng)由匯聚節(jié)點和傳感器節(jié)點組成，傳感器節(jié)點根據(jù)功能不同劃分為溫度傳感器節(jié)點、濕度傳感器節(jié)點和位移傳感器節(jié)點，各節(jié)點分散部署形成網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)，步驟1.1)節(jié)點設(shè)置移動傳感網(wǎng)系統(tǒng)采用節(jié)點異構(gòu)的方式搭建，將網(wǎng)絡(luò)節(jié)點劃分傳感器節(jié)點和匯聚節(jié)點，通過Tiny0S操作平臺將實現(xiàn)傳感器節(jié)點功能的nesC程序燒制各類節(jié)點中，傳感器節(jié)點分散部署，收集檢測對象的信息并傳遞給匯聚節(jié)點；步驟1. 2)拓撲建立根據(jù)檢測環(huán)境的實際需要進行節(jié)點分布，移動傳感網(wǎng)拓撲變化根據(jù)需要驅(qū)動而不斷變化的，形成拓撲結(jié)構(gòu)動態(tài)平衡的移動傳感網(wǎng)；第二階段，設(shè)置映射轉(zhuǎn)換接口 安卓客戶端與移動傳感網(wǎng)交互，客戶端發(fā)送的命令經(jīng)過映射轉(zhuǎn)換接口映射為虛擬命令，移動傳感網(wǎng)才能識別并執(zhí)行；移動傳感網(wǎng)收集的信息通過此接口映射到安卓內(nèi)置數(shù)據(jù)庫中被客戶端所處理和顯示；在硬件上，用戶客戶端與移動傳感網(wǎng)用USB數(shù)據(jù)線連接；在軟件方面，封裝安卓內(nèi)置的接口函數(shù)來滿足要求；第三階段，移動客戶端與網(wǎng)絡(luò)交互步驟3. 1)信息交互模塊客戶端發(fā)布提取移動傳感網(wǎng)信息的命令，移動傳感網(wǎng)對信息數(shù)據(jù)進行初步處理和轉(zhuǎn)換映射到安卓內(nèi)置數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫中，依據(jù)的映射規(guī)則保證采集的信息無誤、實時的存儲到安卓內(nèi)置數(shù)據(jù)庫中；客戶端調(diào)用內(nèi)部設(shè)置的表格將數(shù)據(jù)顯示在屏幕上；通過基于移動傳感網(wǎng)拓撲圖生成算法，通過該算法，對通過系統(tǒng)接收到的節(jié)點信息進行分析匯總，得到節(jié)點鄰近關(guān)系即鄰居、父子關(guān)系，在根據(jù)鄰近關(guān)系將無線傳感器節(jié)點按照跳數(shù)分布排布，產(chǎn)生層次分明的拓撲圖；步驟3. 2)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點影像交互模塊網(wǎng)絡(luò)拓撲是移動傳感網(wǎng)的靜態(tài)顯示，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點在安卓平臺上根據(jù)相應的投影規(guī)則形成節(jié)點影像圖，通過映射轉(zhuǎn)換接口實現(xiàn)移動傳感網(wǎng)與網(wǎng)絡(luò)影像圖的同步跟蹤；在節(jié)點影像圖上，通過手勢識別移動節(jié)點影像，客戶端將位移這一變化轉(zhuǎn)化為安卓命令，客戶端命令經(jīng)過映射轉(zhuǎn)換接口轉(zhuǎn)化成移動傳感網(wǎng)識別并執(zhí)行的命令，移動傳感網(wǎng)節(jié)點發(fā)生移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于安卓平臺的移動傳感網(wǎng)的運行方法，其特征在于移動傳感網(wǎng)中的每一個節(jié)點被分配一個唯一的標識，客戶端根據(jù)節(jié)點的標識顯示節(jié)點相關(guān)信息、 在安卓屏幕上形成節(jié)點影像圖和網(wǎng)絡(luò)拓撲圖，安卓客戶端與移動傳感網(wǎng)通過映射轉(zhuǎn)換接口進行信息交互。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于安卓平臺的移動傳感網(wǎng)的運行方法，其特征在于移動傳感網(wǎng)中節(jié)點被分配的標識為節(jié)點的id號，這個id號不依賴于具體的網(wǎng)絡(luò)和節(jié)點環(huán)境，在燒制節(jié)點功能時被設(shè)定，安卓客戶端通過映射轉(zhuǎn)換接口實現(xiàn)移動傳感網(wǎng)節(jié)點信息的顯示和節(jié)點位移的實現(xiàn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于安卓平臺的移動傳感網(wǎng)的運行方法，其特征在于，安卓客戶端與移動傳感網(wǎng)通過映射轉(zhuǎn)換接口進行交互，節(jié)點采集的信息通過影射轉(zhuǎn)換接口轉(zhuǎn)換成能存儲在安卓內(nèi)置數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)，使其能在安卓屏幕上顯示，安卓客戶端發(fā)送的命令通過影射轉(zhuǎn)換接口轉(zhuǎn)換為移動傳感網(wǎng)執(zhí)行的虛擬命令，操縱節(jié)點發(fā)生移動。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于安卓平臺的移動傳感網(wǎng)的運行方法，其特征在于所述安卓內(nèi)置數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)，經(jīng)統(tǒng)計，將節(jié)點經(jīng)過相應的投影規(guī)則在安卓屏幕上形成節(jié)點影像圖， 用戶通過影像驅(qū)動網(wǎng)絡(luò)節(jié)點位移，通過網(wǎng)絡(luò)拓撲顯示算法顯示網(wǎng)絡(luò)拓撲圖。
全文摘要
一種基于安卓平臺的移動傳感網(wǎng)管理方法，用戶在安卓平臺上開發(fā)一個移動應用客戶端通過USB數(shù)據(jù)線與移動傳感網(wǎng)進行交互。移動傳感網(wǎng)采用了異構(gòu)節(jié)點來布置網(wǎng)絡(luò)拓撲；映射轉(zhuǎn)換接口完成兩個功能，一個是客戶端操作命令映射到映射轉(zhuǎn)換接口的虛擬命令；另一個為移動傳感網(wǎng)收集的信息數(shù)據(jù)映射到安卓平臺內(nèi)置的安卓內(nèi)置數(shù)據(jù)庫內(nèi)，在客戶端設(shè)置的顯示模塊包括節(jié)點顯示、網(wǎng)絡(luò)拓撲顯示和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點影像顯示。本方案可以通過安卓平臺上形成的節(jié)點影像來遠程操縱移動傳感網(wǎng)。實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的實用性。本發(fā)明實現(xiàn)了隨時溝通、及時互動的交互服務以及靈活的信息共享方式。
文檔編號H04W24/00GK102547793SQ20121000613
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月10日
發(fā)明者岳文靜, 朱起蕊, 陳志 申請人:南京郵電大學