ABSTRACT
CONTENTS 16.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 457 16.2 Design Goals of WSN Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 458
16.2.1 Scalability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 458 16.2.2 Limited Energy Consumption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 458 16.2.3 Memory and Processing Limitations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 458 16.2.4 Limited Bandwidth Consumption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 459 16.2.5 Adaptability to Network Dynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 459 16.2.6 Fault Tolerance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 459 16.2.7 Network Responsiveness . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 459 16.2.8 Cost of Equipment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 459
16.3 Management Dimensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 460 16.3.1 Management Functionalities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 460
16.3.1.1 Self-Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 460 16.3.1.2 Self-Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 460 16.3.1.3 Self-Healing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 460 16.3.1.4 Self-Accounting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 461 16.3.1.5 Self-Security . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 461 16.3.1.6 Self-Optimization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 461
16.3.2 Management Levels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 461 16.3.2.1 Business . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 461 16.3.2.2 Service . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 461 16.3.2.3 Network . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 462 16.3.2.4 Network-Element Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 462 16.3.2.5 Element-Level Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 462
16.4 Design Alternatives of Management Architectures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 462 16.4.1 Policy-Based Approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 462 16.4.2 Management by Delegation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 463 16.4.3 Decentralized Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 463 16.4.4 Layered Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 463 16.4.5 Level-Based Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 464 16.4.6 Mobile or Intelligent Agent-Based Approaches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 464
16.5 Contemporary Research Efforts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 464 16.5.1 MANNA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 464
16.5.1.1 WSN Functionalities’ Dimension of MANNA . . . . . . . . . . . . . . . 465 16.5.2 BOSS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 466 16.5.3 SNMS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 466 16.5.4 Mobile Agent-Based Policy Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 467
16.6 IP-USN as an Integrating Technology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 467 16.6.1 Goals for IP-USN NMS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 470 16.6.2 LNMP as an Example Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 471
16.7 Network Management as FCAPS Model: A Fresh Perspective . . . . . . . . . . . . . . . . . . 472 16.7.1 User Centricity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 473 16.7.2 Group Formations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 473 16.7.3 Source-Sink Arbitration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 474 16.7.4 Routing Superlativity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 474 16.7.5 Device Mobility . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 475
16.8 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 475 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 475
Wireless sensor networks (WSNs) have drawn a lot of attention from the research community in recent years owing to the fact that these networks extend the usability and business potential of various networked devices across the globe and into our daily lives, while mandating an all-the-time availability. To keep such networks always operational, robust network management is needed. The classically perceived purview of network management of monitoring, and maybe controlling a network, tends to be lacking in the sense that WSNs present newness not only in their applications but also in their vulnerabilities to both intrinsic and induced failures. In this chapter, we investigate various network-management aspects that relate to the off-beat aspects of WSNs, particularly in architecture, design, and applications. We substantiate newer dimensions to the classical network-management framework and underpin their significance for emerging application scenarios.
