分布式账本技术的发展历程研究综述

物联网、人工智能、大数据等众多领域缺乏量身定制的安全隐私技术保障,基于分布式账本技术(DLT)的系统作为一种分散的数据管理方法可以很好地满足其安全需求,因此基于分布式账本技术的系统层出不穷。为了帮助后续的研究者更全面快速地了解分布式账本技术,梳理了近年来基于分布式账本的研究成果,分别从数据结构、技术原理、共识机制和性能等多个角度对区块链进行深入分析,并且基于当前研究现状详细比较分析了分布式账本技术的一些最新进展,如哈希图(Hashgraph)、全链(Holochain)和初链(Truechain)等。最后总结了该领域未来的发展前景。     

基于模型预测控制的含多微电网的能源互联网分布式协同优化

研究了预测不确定性条件下含多个微电网的能源互联网分布式协同调度策略.各微电网都拥有多种智能负荷,如功率可调负荷、可调度负荷和关键负荷;部分微电网含有分布式电源,如微型燃气轮机、风电机组、光伏发电系统等;且部分微电网还拥有储能设备,如电池储能系统.每个微电网都可当做一个独立的实体,拥有自己的运行目标,这些运行目标可表示成混合整数规划模型.提出了基于并行分布式优化的博弈模型以较小的信息通信量协调各微电网带有竞争性的运行目标.在此基础上,引入模型预测控制（MPC）机制以降低能源互联网中风、光等可再生能源输出、负荷需求及电价波动的不确定性产生的不利影响.算例证明了本文所提方法的可行性和有效性.     

一种面向多目标的适应性设计规约方法

自适应软件越来越多地被应用于不同的领域,如各种分布式信息系统、安全攸关的抗毁系统、防病毒防入侵系统等.正确理解系统的适应性需求,是正确开发自适应系统的前提.将面向目标的规约语言(KAOS)进行扩展,增加了策略模型,建立支持面向多目标的基于动态策略的适应性需求规约方法.     

分布式约束满足问题研究及其进展

近年来,随着网络技术的快速发展和广泛应用,人工智能领域中的诸多问题,如时序安排、计划编制、资源分配等,越来越多地以分布形式出现,从而形成一类多主体系统.相应地,求解该类问题的传统约束满足问题也发展为分布式约束满足问题,分布式约束满足已经成为多主体系统求解的一般框架.首先,简要介绍了分布式约束满足问题的基本概念,总结了该问题的基本算法及其改进算法,并对这些算法的效率和性能进行了比较分析.然后,讨论了近年来分布式约束满足问题的若干典型应用;最后,给出了分布式约束满足问题基本形式的扩展和今后的研究方向.分布式约束满足问题最新研究进展表明:今后的工作将着重于面向现实问题求解的理论研究,为实际应用提供坚实的理论基础.     

计及需求响应的多点分布式储能系统多阶段入网调度模型

多点分布式储能系统在响应过程中,对外部环境和需求响应等因素考虑较少,导致调度成本过高,调度模型运行效率较低.基于此,提出建立计及需求响应的多点分布式储能系统多阶段入网调度模型.实验结果表明,计及需求响应的多点分布式储能系统多阶段入网调度模型可快速完成调度任务,且调度成本较低.     

多引擎协作体系结构下引擎调度机制的研究与实现

随着Internet应用的发展,支持分布式应用已成为应用体系结构的基本特征,为了加快系统的开发效率,开发模式和开发过程的研究成为研究热点,利用组件和中间件技术的多引擎协作体系结构可以加快应用系统的开发过程。多引擎协作体系结构中的多引擎调度机制是多引擎协作体系结构的核心问题。该文研究、分析了多主体协作理论,以及分布式使用组件的需求,同时定义了多引擎调度机制的功能,并设计了多引擎调度机制的体系结构。在多引擎协作体系结构下多引擎调度系统中,可以灵活地定义各种分布式操作服务引擎,同时定制需要实现的功能,引擎调度机制就可以根据这些定制内容,调用已定义的分布式操作服务引擎,来实现定制的功能。通过定制可以显著地提高系统的开发效率。     

一种分布式网络管理系统结构*

抽象了网管系统中的主要管理元素,在此基础上给出了一种基于管理设备骨干树的分布式网络管理系统的实现。临时选举的主席根据骨干树对管理域进行自动划分,并由管理设备骨干树上的多管理设备使用简单的路由机制协同工作,完成大型网络管理几大功能域的需求,如分布式拓扑发现、多管理设备间多性能任务调度和故障通报等。     

分布式存储在医院中的应用

随着信息化医院的不断完善,医院内部业务系统的数据量也在不断增加,安全可靠地储存这些业务数据是医院信息化建设过程中的焦点问题。传统解决方案结构复杂且成本高昂,虽然解决了问题但所投入的人力物力较多,所以迫切需求新的解决方案。而随着近几年来硬件性能的提升,如SSD硬盘、服务器存储容量等,软件定义的分布式存储已成为解决此类问题的最佳方案。     

一种工业分布式实时数据库系统的设计与实现

为了满足企业中大型联合控制系统(如千万吨炼油和百万吨乙烯ODS系统、大型SCADA系统核心数据库、大型电力信息系统SIS等大型应用)对实时数据和历史数据查询的点数规模需求,设计了一种分布式实时数据库系统。该系统通过分布式通讯平台,确保了多台实时数据服务器可以分布式部署在各种复杂的网络环境;基于哈希表的数据点分配,确保了实时数据库运行时能快速转换数据点的逻辑位置到物理位置;分布式文件存储系统确保了实时数据库系统可以连续保存多年的工艺数据,而不必担心数据存储的可靠性、存储空间耗尽等问题。     

工业控制系统的信息安全问题日益凸显

1实际应用和技术发展对控制系统的影响 通用信息技术越来越多地应用于控制系统,如图形用户界面GUI、对象链接嵌人OPC、分布式组件对钦模型DCOM等,这些技术的应用大大加强了控制系统的功能和性能。     

反射中间件

利用中间件可以对付分布式系统内在的复杂性和异质性，中间件技术面临着新的挑战：如何对付当前分布式环境的另一个内在特性－－动态性。为此，研究了人员进行了反射中间件的研究。文中首先详细描述了反射技术，在这些基础上给出了反射中间件的定义，并指出了在中间件设计中采用反射技术所能带来的好处，对几种典型的反射中间件进行了仔细地分析和比较，最后对进一步的研究方向进行了展望。     

开放系统中的互操作性

互操作性是开放系统和分布式计算领域中的关键技术之一。本文从几个不同的侧面对互操作性进行了详细的论述，包括：互操作性内涵的澄清，互操作性的分类和中间件技术。最后本文给出了一个已经实现了的互操作中间件ＯＳＥｗａｒｅ的设计思想，另餐，本文还指出了对互操作性作进一步研究的两个方向，面向对象的互操作，ＯＤＰ和ＣＯＲＢＡ之间的互操作。     

The role of models@run.time in supporting on-the-fly interoperability

Models at runtime can be defined as abstract representations of a system, including its structure and behaviour, which exist in tandem with the given system during the actual execution time of that system. Furthermore, these models should be causally connected to the system being modelled, offering a reflective capability. Significant advances have been made in recent years in applying this concept, most notably in adaptive systems. In this paper we argue that a similar approach can also be used to support the dynamic generation of software artefacts at execution time. An important area where this is relevant is the generation of software mediators to tackle the crucial problem of interoperability in distributed systems. We refer to this approach as emergent middleware, representing a fundamentally new approach to resolving interoperability problems in the complex distributed systems of today. In this context, the runtime models are used to capture meta-information about the underlying networked systems that need to interoperate, including their interfaces and additional knowledge about their associated behaviour. This is supplemented by ontological information to enable semantic reasoning. This paper focuses on this novel use of models at runtime, examining in detail the nature of such runtime models coupled with consideration of the supportive algorithms and tools that extract this knowledge and use it to synthesise the appropriate emergent middleware.     

开放式控制器的实时中间件

提出基于实时中间件的开放式控制器体系结构的框架模型。该框架充分利用中间件规范的分布式计算性能,在满足系统实时性要求的前提下,实现系统资源的互操作可重用。在给出通用控制器的基本架构的基础上,设计了基于CORBA技术的面向矿山机械的监控系统的具体方案,并进行了试验研究。     

Distributed simulation of DEVS and Cell-DEVS models using the RISE middleware

With the expansion of the Web, the desire toward global cooperation in the distributed simulation technology has also been on the rise. However, since current distributed simulation interoperability methods are coupled with system implementations, they place constraints on enhancing interoperability and synchronization algorithms. To enhance simulation interoperability on the Web, we implemented the RISE (RESTful Interoperability Simulation Environment) middleware, the first existing simulation middleware to be based on RESTful Web-services (WS). RISE is a general middleware that serves as a container to hold different simulation environments without being specific to a certain environment. RISE can hold heterogeneous simulations, and it exposes them as services via the Web. One of such services is called Distributed CD++ (DCD++) simulation system, an extension of the CD++ core engine that allows executing DEVS and Cell-DEVS models. Here, we introduce a proof-of-concept design and implementation of DCD++ using the distributed simulation using the RISE environment. We show how the RESTful WS interoperability style in RISE has improved the design, implementation and the performance of the DCD++ simulator. We also discuss a substantial performance improvement of the implementation of the RISE-based DCD++ presented here, showing many advantages of the RESTful WS presented here: improved interoperability, a seamless method to be connected into a cloud computing environment, and performance improvement when compared to our SOAP-based DCD++ in a similar testing environment.     

基于信息物理系统的面向方面中间件特征模型

信息物理系统（Cyber-physical Systems,CPS）是集计算、通信和控制能力于一体的多维复杂的分布式系统,这就要求系统必须通过专门的定制。实时中间件可以有效地解决分布式系统的异构性和互操作性等问题。信息物理系统中间件存在着分布性、容错性、性能分析、实时性、日志记录等非功能的横切关注点,基于面向方面的中间件构建技术,能够把这些横切关注从中间件中分离出来,形成独立于中间件的核心功能的方面。文中提出一个面向方面的中间件,能够处理分布式信息物理系统的动态问题,在文中,将重点放在特征模型定义,并且概述了其映射到一个动态的面向方面的中间件平台。     

A formally verified application-level framework for real-time scheduling on POSIX real-time operating systems

We present a framework, called meta scheduler, for implementing real-time scheduling algorithms. The meta scheduler is a portable middleware layer component designed for implementations over POSIX-compliant operating systems. It accommodates pluggable real-time scheduling algorithms while offering the flexibility of platform independence - the singular underlying OS requirement is the now nearly ubiquitous POSIX compliance. The versatility of pluggable schedulers positions the meta scheduler for deployment in an interoperable heterogeneous real-time environment. We present the design of the meta scheduler and outline its implementation. Furthermore, we present a mechanized correctness verification using the UPPAAL model checker. Prototype implementation of the meta scheduler over QNX Neutrino real-time operating system demonstrates high performance and a small footprint.     

基于软件体系结构的反射式中间件研究

Internet为分布应用提供了一种开放、动态的运行环境,这要求分布应用的主要基础设施中间件能够支持运行时查看并调整平台内部状态和行为,由此产生了反射式中间件.目前的反射式中间件研究与实践存在3个不足:注重系统局部或单个实体的反射而缺乏全局视图;注重中间件平台内部功能的反射,而对上层应用的反射不够;集中于CORBA平台,而对J2EE平台的反射性研究较少.介绍了一个反射式的J2EE应用服务器PKUAS.基于构件化的平台内部体系结构,PKUAS引入软件体系结构作为全局视图以实现反射体系对系统整体的表示和控制,作为J2EE应用服务器,PKUAS可反射底层平台以及上层EJB构件.同时,以PKUAS实时监控工具为例,探讨了如何利用基于软件体系结构的反射体系管理整个系统,并给出了PKUAS与其他几种反射式中间件的比较.该工作有效地解决了现阶段反射式中间件研究的不足,提高了反射式中间件的实用性.     

面向服务的C2系统集成实现方式比较

分别简要概括了目前指控系统集成中主流的SOA实现方式,从实现方法、互操作性和服务质量等方面比较了CORBA、DCOM、RMI、Jini以及DDS实现方式在指控系统集成中的特点.分析了指控系统服务化实现的特点和需求,指出了当前各种实现方式在指控系统服务化集成中的优劣.提出了一种适用于分布式实时大容量数据交互环境下集成方式.     

基于CORBA的分布式系统实时语音播放程序设计

随着计算机技术的发展出现了分布式系统应用,而如何在具有异构节点的环境中搭建分布式系统是其开发过程中的一个难点。本文介绍了CORBA技术,探究了CORBA的实时性,并在此基础上使用CORBA中间件在异构环境中搭建了分布式系统。此外,还通过CORBA实现了语音数据的实时传递及播放,并在实际环境中对程序进行了测试。测试结果表...