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无线传感器网络的发展,推动了信息网络产业的升级,加快了智能化社会的发展进程。随着人们对智慧应用的需求日益增多,无线传感器网络出现了扩展受限,运维难度大等一系列问题。因此,近期对于将SDN技术运用于无线传感器网络的研究正在日益受到关注。SDN实现了控制功能和数据平面的分离,实施控制策略软件化,有利于网络调控的自动化和硬件架构的标准化。同时数据平面的可编程特性使得网络任务可以通过软件灵活实现,有利于新业务的测试和快速部署。然而,SDN本身是一种高开销架构,这与无线传感器网络对于节能的需求并不一致。如何平衡无线传感器网运用SDN时带来的能量开销和高效管理是当前的研究方向之一。本文通过对SDN与无线传感器网络的融合进行需求分析,提出了一种节能,高效的基于SDN的无线传感器网络架构SDN-CAM(Software Defined NetworkController Agent Management)。研究内容有以下几点:首先,针对基于SDN的无线传感器网络执行拓扑发现时组网时间长,效率低的问题,提出一种分段式的拓扑发现方法。网络初始化阶段,由于节点缺乏抵达控制器的初始路径,执行分布式拓扑发现可以加快组网速度。网络初始化完成后,执行控制器代理管理策略选择代理节点,普通节点的邻居信息由代理节点聚合后上传给控制器,有效地提高了数据转发的效率。其次,针对基于SDN的无线传感器网络节点能量受限和负载不平衡问题,综合考虑节点能耗,节点的介数和链路状态的影响,设计了一种负载均衡的路由策略。控制器根据链路质量对全网结构进行层次化处理,计算节点的能量因子,负载因子和介数因子的复合权值,求解最佳的传输路径。实现节点间的负载均衡,有利于延长网络的生命周期。然后,针对基于SDN的无线传感器网络中为了维护集中控制造成的网络控制开销大的问题,提出了一种动态的,低开销的控制器代理管理策略。以最少控制开销为优化目标,控制器在每周期依据能量等级动态地选取代理节点来管理和融合成员节点的控制流量。同时设计了相应的适配度函数保证普通节点对应的代理节点的唯一性。在确保无线传感器网络中控制层面的稳定性的同时达到很好的控制流量的聚合效果。最后,搭建软件定义的无线传感网仿真平台环境并开展有关的实验,验证了SDN-CAM在网络延时,能量均衡,控制开销方面都表现出良好的性能。