面向轨道交通监测的低功耗物联网数据分发系统

张宏北，王晓懿

(北京工业大学，北京 100020)

1 概述

随着物联网技术的不断发展，越来越多的设备正逐步向微型化、便携化、低功耗方向转型，其中也包括轨道交通监测设备，而转型的结果，导致其对于传统通信系统的功耗要求越来越严格，然而监测设备使用的传统通信系统是基于数据分发服务实现，其在提供稳定的网络传输性能时，会相应的产生较大能耗，而如果通过减少服务从而降低设备功耗，又会无法保证稳定的传输。因此，如何在保持或适当降低原有网络性能的同时，尽可能减少功耗便成为当前十分重要的研究问题。

2 物联网数据分发系统功耗优化设计与实现

为使应用于物联网中的数据分发系统能够较好的保证传输性能的同时，降低设备的功耗，本文基于数据分发服务实现了物联网数据分发系统，并且为降低系统功耗对服务进行了优化。

由于数据分发服务规范中各模块和接口定义是固定的，不能修改其结构，但是可以增加新的内部功能。本文依据规范以及系统需求提出了几点系统低功耗运行的方案，以延长设备使用时间。

2.1 系统架构

系统架构由上到下主要分为发布订阅层、数据分发协议层和传输层，如图1 所示，其中低功耗设计将在数据分发协议层和传输层中进行。

图1 系统架构Fig.1 System architecture

以数据为中心的发布订阅层为数据分发系统的核心功能层，主要负责对上层应用提供发布订阅功能，支持用户通过该层提供的接口自定义主题和服务质量等基础设置，并将相关的信息存储在内部的数据结构中，为下层的行为提供数据基础。……