物联网智能网络管理平台的浅析

物联网智能网络管理平台的浅析

徐飞霞

广东海格怡创科技有限公司518048

摘要：文章主要从网管平台相关技术出发，分别简述了物联网智能网络管理平台的设计，以及物联网智能网络管理平台的设计，以供参考。

关键词：物联网；智能网络；管理平台

一、网管平台相关技术

1.物联网的概念

物联网是指通过射频识别（RadioFrequencyIdentification，RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，连接任何物品和互联网，进行交换信息和通讯，从而实现智能化的识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。它有两层含义：第一层，互联网仍然是物联网的基础和核心，互联网通过扩展和延伸形成物联网；第二层，物联网用户端扩展和延伸到了所有物品和物品之间，进行信息的通讯和交换。从技术的层面去看，我们一般说的物联网是指物体利用一些智能的传感设备，通过互联网传输，把与自身相关的信息传送到信息接收中心，从而实现人和物以及物和物之间的连通的智能化网络。如果说互联网实现了人与人之间的交流，那么物联网可以实现人与物体的联通，同时能实现物体和物体之间的连接与交互。

2.物联网网络管理现状

物联网节点设备的网络管理虽然大部分是基于SNMP，但是实现的形式有很多种，主要有下面两种形式：

（1）直接采用SNMP协议设计物联网节点设备管理系统，利用SNMP本身的５个基本管理功能，故障管理功能、配置管理功能、计费管理功能、性能管理功能以及安全管理功能。通过SNMP协议对网络中所有支持SNMP协议的物联网节点设备进行管理，具体体现为对管理信息库的操作。这个方法简单灵活，但是只适用支持SNMP协议的物联网节点设备。

（2）对SNMP协议进行扩展，其特点就是在原有SNMP协议的基础上扩展一个代理用来方便管理不支持SNMP协议的物联网节点设备，其管理模型由管理站，SNMP扩展的主代理，委托子代理组成。管理站主要负责轮询物联网节点设备的状态信息，采集物联网节点设备的状态参数，对物联网节点设备进行必要的设置。SNMP扩展的主代理主要负责和管理站通信。委托子代理主要负责管理各种物联网节点设备的信息，同时扩展管理信息库的节点，完成所需要的功能。

并且采用主子代理模式，主代理不直接获取子代理中的管理对象而是作为SNMP数据报的分发和传递的中间人，子代理也不直接处理SNMP数据报，而是只负责本代理内部管理对象的数据的操作，这样子代理就自然地与主代理实现功能上的分隔和运行环境的分隔，这种分布式的特性对整个网管系统更加稳定。

二、物联网智能网络管理平台的设计

1.网管平台的系统设计

本文设计的智能网管应用系统主要由管理站（网管应用），代理（智能网管平台），以及被管物联网设备组成，智能网管平台部分是本文实现的重点。管理站是用户的网管应用，管理站主要是通过智能网管平台轮询被管设备状态信息，采集被管设备的状态参数，设置被管设备的必要信息，主要通过SNMP提供的Get和Set等操作来实现；智能网管平台由主代理和子代理组成，主代理用来和管理站通信；子代理是网管模型的核心，主要负责管理各种被管设备的信息，同时对MIB库的节点进行扩展，完成所需功能；被管设备即是数据釆集设备是物联网感知层的设备，它主要用来采集必要的数据信息。

2.网络管理模式

（1）集中式

集中式网络管理模式是由一个网络管理站负责管理整个网络的运行，集中式网络管理站负责处理代理收集的管理信息，集中为全网提供决策支持，网络管理端通过网管协议与代理完成信息的交互。如果被管设备自身不支持网管协议，那么需要依靠委托代理进行协议转换。网络管理端通过委托代理对被管设备进行管理。这种模式的优点是结构简单、易维护、价格低、集中等，缺点是管理方式不够灵活、对网管中心的依赖性太高。

（2）混合式

集中式管理模式和分布式管理模式各有优缺点，适合的应用场景也不尽相同，而如今的网络是局域网与广域网的互联，是公用与专用网的互联，是不同架构的网络互联，单一的管理模式己不能满足如此复杂的应用需求。而混合式管理模式是集中和分布式管理模式的有机结合，其优势互补。混合式管理模式能实现部分集中、部分分布，还可实现分级管理功能，这全面满足了网络管理的需求，因此被广泛地应用于跨地区、跨部门的网络互联管理中。

三、物联网节点智能化管理的实现和平台功能

1.MIB文件自动生成模块

MIB是被管设备信息的集合，是NMS和Agent相互沟通的桥梁，只有Agent实现了该MIB，且NMS认识该MIB，两者才能正确的配合实现相应的管理功能。被管物联网节点信息与MIB的映射通过创建的MIB文件实现，MIB文件的合理设计是实现网管平台功能的基础，MIB文件的自动生成是网管平台实现灵活的增加被管理的物联网节点的第一步。因此，本文根据MIB文件的特点，设计了MIB文件自动生成模块。该模块基于被管物联网节点模型文件自动生成MIB文件，MIB文件的自动生成流程如图3.1所示。

图3.1MIB文件创建的流程

根据被管物联网节点的信息定义被管设备模型的配置文件，该文件是一个文本文件，由程序自动生成，文件中包含了设备的名称，状态参数的名称、类型和读写属性。

2.应用实例

本文采用树莓派做为主代理和子代理的开发平台，前端传感器模块作为被管设备，实现的智能网管平台如图3.2所示。传感器作为物联网的节点，主要用来采集数据，传感器采集到数据会通过子代理获取，子代理会把获取的数据写入对应的MIB库中，主代理通过Agentx协议与子代理通信获取具体的MIB节点信息，最后管理端可以通过SNMP提供的命令操作Get/Set轮询物联网节点的信息，从而实现网管应用。

图3.2智能网管平台测试实例

当网管平台需要增加新的传感器节点时，比如温湿度传感器。具体流程是：

（1）读取温湿度传感器模型配置文件；

（2）通过MIB文件自动生成模块自动创建相对应的MIB文件；

（3）通过MIB文件自动生成模块自动创建MIB节点对应的．ｈ文件；

（4）通过子代理开发框架模块创建与MIB节点对应的合适的代理框架实现子代理程序；

（5）编译子代理程序；

（6）配置相关的文件；

测试结果表明本文设计的智能网管平台可以对不同类型的物联网节点进行统一的管理，同时可以完成基于配置的SNMP子代理的动态生成，从而可以灵活的添加被管物联网节点。

参考文献：

[1]张晓萍.物联网的体系结构与相关技术研究[J].自然科学.2014（6）

[2]庞新法.基于SNMP协议的MIB结构设计[J].电子设计工程.2015（16）

[3]周建斌.简谈物联网网络管理平台[J].电子信息工程与发展，2018（14）