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1UWNM－W设计
与无线信道相比，海洋水声信道具有强噪声、高延迟和低带宽等特点，其复杂多变的环境造成信号能量不同程度衰减。因此，陆地网络管理机制难以移植到水声网络管理中，也难以实现网络实时监控和管理。为节约网络信道资源，降低水声网络设备的能量消耗，减少网络监控的延迟，本文利用信息捎带机制，通过收集水声网络的正常通信数据信息，以及Web可视化操作界面掌握网络整体拓扑及能量分布结构。
1．1信息捎带与存储
水声网络主要是将水下采集或者接收的数据传输到水面，再由汇聚节点向陆地传输。可以在数据报文头部添加网络设备节点的位置和能量信息，利用水声多跳网络数据传输方式，将数据报文所经节点的位置和能量信息带到汇聚节点。汇聚节点分离出水声节点的位置、能量信息以及数据，并将数据转发给水上异构通信网络中的UWNM－W服务器进行处理和存储。为获取水声网络节点位置和能量信息，用户必须通过Web客户端对水声网络节点进行设置。具体过程如下：（1）操作用户从Web客户端向UWNM－W服务器发送命令。（2）UWNM－W服务器接收操作用户从Web客户端发送的指令后，对指令进行分析，并根据指令内容，向水面汇聚节点发送控制命令。（3）水面汇聚节点收到来自UWNM－W服务器的控制命令后，根据命令内容，向海底水声网络广播控制信息。（4）水声节点收到控制信息后，修改自身设置状态，进入网络状态报告模式。当水声节点进入网络状态报告模式，即可通过正常的数据报文传输，将水声节点的状态写入报文中，跟随数据报文到达水面汇聚节点，最终到达UWNM－W服务器。当水声节点有数据需要发送或者转发时，首先查看自身状态，如果处于网络状态报告模式，则在数据报文的数据部分加入附带信息。数据部分是水声节点需要发送或者转发的数据；节点编号列表部分记录报文从源节点开始所经过的所有水声节点的编号；位置信息列表记录报文经过各节点时水声节点所处的位置信息；能量信息列表记录报文经过各节点时，水声节点的剩余能量信息。位置信息列表和能量信息列表的内容顺序按照节点编号列表的顺序组织。携带节点位置和能量信息的数据报文以多跳传输的方式，从源节点到达水面汇聚节点后，由汇聚节点将“节点编号列表”、“位置信息列表”、“能量信息列表”和数据部分分离出来，并传给UWNM－W服务器。UWNM－W服务器收到汇聚节点传来的信息后，将信息分门别类的存储到数据库中。
1．2信息处理与分析
UWNM－W服务器逻辑分析程序实时对数据库中网络状态信息进行监控，一旦有数据发生变化，则将数据分析并绘制成图表，通过网络传输给Web客户端。UWNM－W系统程序主要分为6个模块，即信息查询模块、信息更新模块、命令分析模块、数据分析模块、汇聚节点控制模块和数据接收模块。（1）信息查询模块主要为Web客户端提供数据检索功能，从数据库中提取符合条件的数据。该模块类似于普通的Web系统中数据库查询功能，主要关注数据库的检索效率和准确率指标。（2）信息更新模块主要用于保存数据，这些数据主要来自客户的输入和水声节点的传输。（3）命令分析模块主要用于解析操作用户从Web客户端发送的操作指令，并调用汇聚节点控制模块。该模块首先利用信息查询模块来检索已有的指令库，根据指令库中的要求，组成汇聚节点控制命令；然后，将控制命令作为参数调用汇聚节点控制模块，向水面汇聚节点发送控制命令。（4）数据接收模块主要用于接收Web客户端和水面汇聚节点的数据，并交由数据分析模块来提取相关信息，再调用信息更新模块来保存数据。
2系统实现关键点
基于Web的水声网络信息管理系统以水面汇聚节点作为桥梁，中转来自UWNM－W服务器的命令和水声节点的数据，因此提高水面汇聚节点处理程序的效率成为提高系统效率的关键。如果水面汇聚节点程序或硬件处理能力低，则直接影响系统命令的广播和水声节点数据的接收提取，将直接降低操作用户在Web客户端的体验。影响系统整体效率的关键是UWNM－W系统程序的命令分析模块。本文设计中，UWNM－W系统程序的命令分析模块需要先在数据库命令集合中查找命令相关信息，根据查询结果重构水面汇聚节点控制命令。实现动态的命令更新和解析机制，直接影响系统整体的可扩展性和可操作性。
3结语
针对水声网络设备信息监控难的问题，本文设计了一种基于Web的水声网络信息管理系统。该系统利用捎带机制，通过正常的网络数据将网络节点信息传输到水面上的汇聚节点，再由汇聚节点将数据提交给服务器。操作用户通过Web客户端查询数据库中的网络设备状态信息，或者向水声节点发送状态修改命令。UWNM－W系统利用简单的设备和结构，可以动态、实时地监控整个水声网络运行过程的变化情况，为水声网络管理平台的发展提供一种有效解决方案。
作者：李丹 单位：钦州学院数学与计算机科学学院