航空器多链路通信故障中断点云检测系统设计

为解决传统断点云检测系统中高频短消息传输精度较低、集成挖掘数据链长度受限等问题,提出设计一种航空器多链路通信故障中断点云检测系统。通过确定断点故障内点的方式,达到对多链路通信信道进行鲁棒性优化的目的,并根据待传输信息的总量限制条件,更新云检测流程,构建新型断点云检测模型。利用多链路通信寻址报文数据译码结果作为航空器多链路通信故障中断点的识别参数校验基准,并对上行报文进行显示识别处理,完成通信故障中断点的报文参数识别。将报文参数应用到新型断点云检测模型中,完成航空器多链路通信故障中断点的云检测。与传统检测系统段相比,应用新型断点云检测模型后,检测系统的高频短消息传输精度可以达到95%,集成挖掘数据链长度也得到大幅提升,确保了断点的云检测准确性。     

基于云代理的智能手机3G通信端口节能模型

智能手机的无线通信端口是消耗电量的主要部件之一。随着移动互联网的普及,智能手机中主流的3G端口通信量不断增加,造成手机续航时间大大缩短。新兴的云计算服务平台采用云迁移技术对手机能耗进行优化,但针对通信能耗涉及较少。本文提出利用云代理技术实现智能手机中3G无线通信端口的节能模型。该模型主要针对占据总通信能耗较大比例的尾能耗进行优化,通过在云端采取尾能耗聚合与智能预取模型,实现3G端口能耗的降低。     

工业互联网云网关架构及实现

针对工业生产数据通信协议复杂、工业设备与云端通信困难的问题,提出一种工业互联网云网关架构。针对传输协议复杂多样的问题,提出了一种多协议数据解析方法,能够对多种协议下的数据进行解析,并转换为MQTT协议,实现数据统一协议并上传至云平台。针对协议转换中的实时可靠性问题,提出一种支持断点续传并可以快速处理并发任务的异步处理机制来保证协议转换的实时可靠性。在保证实时可靠的基础上,提出一种三层加密方式以提高数据传输的安全性。在软硬件上实现了上述云网关架构,并在工业过程控制设备上进行了实验。实验结果表明,该架构能够有效解决工业系统与云平台的数据融合问题。     

Cloud based cyber-physical systems: Network evaluation study

In recent years, the Industry 4.0 concept brings new demands and trends in different areas; one of them is distributing computational power to the cloud. This concept also introduced the Reference Architectural Model for Industry 4.0 (RAMI 4.0). The efficiency of data communications within the RAMI 4.0 model is a critical issue. Aiming to evaluate the efficiency of data communication in the Cloud Based Cyber-Physical Systems (CB-CPS), this study analyzes the periods and data amount required to communicate with individual hierarchy levels of the RAMI 4.0 model. The evaluation of the network properties of the communication protocols eligible for CB-CPS is presented. The network properties to different cloud providers and data centers’ locations have been measured and interpreted. To test the findings, an architecture for cloud control of laboratory model was proposed. It was found that the time of the day; the day of the week; and data center utilization have a negligible impact on latency. The most significant impact lies in the data center distance and the speed of the communication channel. Moreover, the communication protocol also has impact on the latency. The feasibility of controlling each level of RAMI 4.0 through cloud services was investigated. Experimental results showed that control is possible in many solutions, but these solutions mostly cannot depend just on cloud services. The intelligence on the edge of the network will play a significant role. The main contribution is a thorough evaluation of different cloud providers, locations, and communication protocols to provide recommendations sufficient for different levels of the RAMI 4.0 architecture.     

光纤网络中的云数据并行调度

光纤网络的通信质量受到云数据调度均衡性影响很大,为了改善光纤网络通信质量,提高网络中云数据传输的吞吐量和保真率,通过云数据并行调度,实现云数据传输均衡,提出一种基于自适应判决反馈均衡的光纤网络云数据并行调度模型;构建光纤网络通信的传输信道模型,采用最小均方误差估计方法进行光纤网络的量化融合估计,运用匹配滤波检测器进行云数据中的干扰滤波处理,结合自适应判决反馈均衡方法进行信道均衡,在均衡的信道中对滤波输出的云数据进行并行调度和多线程输出调制;仿真结果表明,采用该方法进行光纤网络中的云数据并行调度的均衡性较好,输出数据的保真率较高,误码率较低,改善了光纤网络的整体性能。     

基于I/O前后端模型的密码卡软件虚拟化

密码技术是云计算安全的基础,支持SR-IOV虚拟化的高性能密码卡适用于云密码机,可以为云计算环境提供虚拟化数据加密保护服务,满足安全需求.针对该类密码卡在云密码机使用过程中存在的兼容性不好、扩充性受限、迁移性差以及性价比低等问题,本文提出了基于I/O前后端模型的密码卡软件虚拟化方法,利用共享内存或者VIRTIO作为通信方式,通过设计密码卡前后端驱动或者服务程序,完成多虚拟机与宿主机的高效通信,实现常规密码卡被多虚拟机共享.该方法可以有效地降低云密码机的硬件门槛,具有兼容性好、性能高、易扩展等特点,在信创领域具有广阔的应用前景.     

A vehicle cloud control system considering communication quantization and stochastic delay

A novel kind of networked feedback controller is designed for the vehicle cloud control system in the presence of both sensor-controller/controller-actuator delay and communication quantization. Firstly, the vehicle cloud control system with delayed and quantized communication is modeled using the lateral/longitudinal vehicle dynamic and Markovian jump linear system (MJLS) theory. Then, some efficient stabilization conditions in matrix inequalities forms are derived for the considered cloud-controlled vehicles. Furthermore, a cone complementary linearization method is utilized to solve the nonlinear matrix inequalities involved in the stabilization conditions. Simulation tests on connected vehicle lateral and longitudinal control are conducted to verify the effectiveness of the analytical results. Compared with the commonly used constant-parameter controllers, the proposed method is practical to design vehicle cloud controllers under stochastic delay and communication quantization scenarios, with known delay distribution. Lastly, the stability of the vehicle cloud control system is guaranteed under the infection of unreliable communication factors with the proposed control method.     

高效可撤销的共享数据云存储审计

共享数据的云存储审计是指对群用户共享的云数据的完整性进行审计. 由于在共享数据云存储审计中, 用户可能因各种原因加入和离开用户群, 因此这种方案通常支持群用户撤销. 在大多数现存的共享数据云审计方案中, 用户撤销的计算开销与用户群要上传的文件块总数成线性关系, 造成很大的计算和通信代价, 如何减少用户撤销产生的计算和通...     

云计算现状综述

基于互联网的云计算模式引起了人们极大的关注,也面临着越来越多的安全威胁。该文介绍了云计算的定义、特点以及它的体系结构,比较了与分布式计算、网格计算的区别,探析了云计算所面临的信息策略问题,包括隐私、安全性、匿名性、通信能力、政府的监管、可靠性、责任等,并对云计算信息策略问题进行了较为深入的探讨。     

An energy-efficient task scheduling for mobile devices based on cloud assistant

Mobile cloud computing is an emerging service model to extend the capability and the battery life of mobile devices. Mostly one network application can be decomposed into fine-grained tasks which consist of sequential tasks and parallel tasks. With the assistance of mobile cloud computing, some tasks could be offloaded to the cloud for speeding up executions and saving energy. However, the task offloading results in some additional cost during the communication between cloud and mobile devices. Therefore, this paper proposes an energy-efficient scheduling of tasks, in which the mobile device offloads appropriate tasks to the cloud via a Wi-Fi access point. The scheduling aims to minimize the energy consumption of mobile device for one application under the constraint of total completion time. This task scheduling problem is reconstructed into a constrained shortest path problem and the LARAC method is applied to get the approximate optimal solution. The proposed energy-efficient strategy decreases 81.93% of energy consumption and 25.70% of time at most, compared with the local strategy. Moreover, the applicability and performance of the proposed strategy are verified in different patterns of applications, where the time constraint, the workload ratio between communication and computation are various.     

新型养老环境下的药品投送机器人系统

针对室内医疗系统信息化程度低、远程监控不足、药品投递研究偏少和当前系统设备无法满足实际需求等不足,提出了基于云技术与物联网药品投递智能系统框架;采用多核嵌入式系统、RFID、IEEE 802.11通信协议、开放云平台等构建了新型室内医疗系统与药品投送机器人系统;设计了远程移动端和PC端管理系统;构建相关试验环境,对系统与设备的相关性能进行测试,验证系统的合理性与可行性.实验结果表明：网络节点最快的控制周期为48 s/次,平均周期48.3 s/次,系统配送一颗药物平均花费时间4.19 s.系统上传云端数据最快上传储存时间为2.1 s,平均花费5.21 s,通信成功率大于90%.     

BTDA:基于半可信第三方的动态云数据更新审计方案

云存储由于具有方便和廉价的优点,自诞生以来便得到了广泛应用。但与传统系统相比,云存储中的用户失去了对数据的直接控制,因此用户最关心的是存储在云上的数据是否安全,其中完整性是安全需求之一。公共审计是验证云数据完整性的有效方法。虽然现有方案不仅能够实现云数据的完整性验证,也能够支持动态数据更新审计,但它们也存在缺点,例如在执行多个二级文件块更新任务时,用户需要一直在线进行更新审计,而且在该过程中用户与云服务器的通信量和用户计算量都较大。基于此,提出了一种基于半可信第三方的动态云数据更新审计方案——BTDA。在BTDA中,用户将二级文件块更新审计任务代理给半可信第三方,因此在二级文件块更新审计过程中,用户可以离线,从而减少了用户端的通信量和计算量。另外,BTDA采用了数据盲化和代理重签名技术来防止半可信第三方和云服务器获取用户敏感数据,从而保护了用户隐私。实验表明,与目前的二级文件块更新审计方案相比,BTDA中的用户端无论在计算时间还是通信量方面都有大幅减少。     

基于无线网络的云医疗机器人系统仿真

医疗机器人是一门集医学、仿生学、机械力学、材料学、计算机科学、运筹学、机器人学等学科于一体的新兴交叉学科。随着传感器技术、通信设备,尤其是云计算的发展,云医疗机器人应运而生。一个云医疗机器人只需要少量的硬件和软件配置,它所需的大部分资源和计算过程由连接的云端提供。云医疗机器人从计算或者资源配置密集型转化为效率和功能密集型,从而可以更高效地完成复杂任务。本文设计一种云医疗机器人系统平台,该平台由医疗云平台层和远程云机器人层组成。以系统平台为基础,利用无线网络技术设计2个云医疗机器人系统案例,并进行仿真。仿真结果表明,云医疗机器人系统具有效率高、成本低和应用性强等特点。     

基于智能云测试平台通信模块的设计

根据智能云测试系统的特点,并结合实际中通用测试平台的通信机制。为实现快速有效的驱动执行机,在selenium框架基础上,引入了智能云测试系统通信模块的设计与实现。该智能云测试系统的通信机制,采用Carbon-Server作为框架,进行了智能云测试服务提供方、服务调用方通信细节的研究,采用其通信机制对大量单机版测试工具进行整合,形成了一个比较便捷的分布式开发架构,可以较好的模拟大规模组网。结果表明,与通用测试平台的通信机制相比,智能云测试通信系统在实际工程中能够更有效的提高通信效率。     

Internet of intelligent things and robot as a service

The development of computing and communication systems has gone through a spiral cycle of centralization and decentralization paradigms. The earliest computer systems are centralized mainframe computers. The paradigm moved to decentralized as networked stations became more dependable, extensible and cost-effective. The decentralized systems have their limitations and inconveniences. The virtualization and cloud computing paradigm creates a centralized system that appears to users to be a centralized system, where computing and communication resources are not in the client computers but in an integrated infrastructure that is accessible anywhere and anytime. Nevertheless, the implementation of the centralized infrastructure is equipped with decentralized and redundant resources, which makes the system more dependable as any component failures can be tolerated internally. The Internet of Things extends the cloud computing concept beyond computing and communication to include everything, particularly, the physical devices. This paper discusses the architectures, interfaces, and behaviors of intelligent devices connected to the cloud computing environment. Robot as a Service is the case study, which has all the key features of Internet of Intelligent Things: autonomous, mobile, sensing, and action taking. The goal is to further extend the centralized cloud computing environment into a decentralized system to complete another cycle of the spiral development. The idea of achieving the goal is through autonomous and intelligent mobile physical services or robots as services to form local pool of intelligent devices and that can make local decisions without communicate with the cloud.     

基于NB-IoT和云平台技术的猪舍环境智能监控系统设计

为改善规模集约化猪舍环境、降低疫病率、提高环境监测和调控自动化水平,设计了基于窄带物联网(NB-IoT)和云平台技术的猪舍环境智能监控系统,利用多种环境监测传感器和摄影机采集猪舍环境数据和实况视频,通过NB-IoT,WiFi无线通信技术上传到有人云服务器;云平台采用B/S结构、RBF-PID智能控制策略分析处理数据和下发控制指令。饲养员通过PC端网页或微信小程序可实现对猪舍环境的远程监测和实时调控。在桂南某养殖场测试结果表明,系统通信稳定,平均丢包率为0.9%,通信成功率在99%以上;采集数据准确性高,温度、湿度、H;S、NH;平均相对误差不超过±0.3,光照、PM10、CO;不超过±3,自动调控效果较好;系统采用云端服务器,开发成本低,部署简单,为生猪养殖智能监控系统提供新的设计方案。     

移动边缘计算环境下的动态资源分配策略

在通讯设备爆炸式增长的时代,移动边缘计算作为5G通讯技术的核心技术之一,对其进行合理的资源分配显得尤为重要。移动边缘计算的思想是把云计算中心下沉到基站部署(边缘云),使云计算中心更加靠近用户,以快速解决计算资源分配问题。但是,相对于大型的云计算中心,边缘云的计算资源有限,传统的虚拟机分配方式不足以灵活应对边缘云的计算资源分配问题。为解决此问题,提出一种根据用户综合需求变化的动态计算资源和频谱分配算法(DRFAA),采用"分治"策略,并将资源模拟成"流体"资源进行分配,以寻求较大的吞吐量和较低的传输时延。实验仿真结果显示,动态计算资源和频谱分配算法可以有效地降低用户与边缘云之间的传输时延,也可以提高边缘云的吞吐量。     

云平台信息安全整体保护技术研究

目前云计算发展迅速,云平台的安全问题也应引起足够重视。本文根据云平台的结构特点,结合信息系统整体保护要求,提出了一种针对云平台的信息安全整体保护技术方案。该方案将云平台分为云计算环境,云区域边界,云通信网络以及云安全管理中心四个部分,分别对这四部分做了安全性分析,并提出了每一部分的安全保障技术设计要求。     

可信云——云时代的新生态

云计算已成为信息通信领域最具活力的增长点之一.云服务改变了以往的信息化模式,正引领软件、硬件和网络技术的深度融合与快速创新,深刻地影响着整个信息通信产业的发展格局.2013年10月,可信云服务认证正式启动,这标志着我国也拥有了自己的云服务质量评估体系.可信云服务认证的核心目标是建立云服务商的评估体系,为用户选择安全、可信的云服务商提供支撑,并最终促进我国云计算市场健康、有序发展.     

基于云自适应遗传算法的NoC映射研究

NoC映射是NoC设计中的重要步骤,映射结果的优劣对NoC的QoS约束和通信功耗有着很大的影响。提出一种采用云自适应遗传算法实现NoC映射的方案,该算法利用云模型对传统遗传算法加以改进,以此新方法自动调整遗传算法过程中的交叉概率和变异概率,从而达到优化遗传算法的目的。结合NoC映射中的具体问题,在功耗和延时约束的限制条件下,建立了延时约束下的NoC映射功耗数学模型。实验表明,该方法在NoC映射中取得了良好的效果,降低了通信功耗。