一种多线程软件并发漏洞检测方法

多线程软件由于进程间共享使用资源而极易发生死锁这一严重的并发漏洞.通过Petri网模型对多线程软件进行建模,并利用混合整数规划技术检测其漏洞.目前,使用互斥锁的多线程软件可通过Gadara网建模和检测.而使用信号量的多线程软件,虽可用S*PR网建模,但是尚未有理论支撑混合整数规划用于其漏洞检测.定义了S*PR网的一个子类——SEM-S*PR网,它允许资源库所初始标志大于1且分支可对称地使用资源,进而可建模一类使用信号量的多线程软件.依据结构特点,证明了该网保持活性的充分必要条件是网运行过程中所有信标始终非空.此结论是混合整数规划用于SEM-S*PR网建模的多线程软件的并发漏洞检测的理论基础.     

自供电磁阻车辆检测节点设计

针对无线车辆信息采集系统寿命受制于节点功耗的问题,设计了一种基于各向异性磁阻传感器的自供电车辆检测节点。节点采用电源动态管理,设计了快速信号采集电路,结合低功耗芯片的选用以及执行睡眠等方法来控制节点功耗。为减少通信次数和保证可靠通信,针对应用定制了时分多址加跳频的无线通信协议。节点采用超级电容加充电锂电池的存储结构收集太阳能,通过软硬件协同设计实现了简单高效的能量管理方法,具有供电源自动切换和充电控制功能。实验测试的结果表明该节点能够胜任车流量检测应用,自供电能够满足节点可持续工作的需要。     

基于RSL筛选的WirelessHART最短路径路由算法

无线HART网络协议中提出的Graph路由是同类无线网络中健壮性最好的路由方式之一。针对目前实现该路由方式的算法非常少且性能不佳的现状,提出一种基于BFS的Graph路由算法。该算法得到的路由具有跳间冗余的特点,能够最大限度地增加路由健壮性,并且路径最短;引入RSL作为链路质量衡量标准,剔除质量较差的链路,同时对每跳的邻居数设置上限,保证了路由的健壮性,同时避免了低质量的链路带来的通信资源浪费。此外,论证了协议所没有提及的广播路由存在的必要,并给出了实现算法。     

基于抑制弧Petri网的离散事件系统的监控理论综述

利用Petri网的抑制弧实现离散事件系统的监控是离散事件系统监控理论的一个新进展。对抑制弧Petri网作了简单的介绍，并给出了该监控理论的基本原理．详细地回顾和总结了该理论的四种方法，即：结合自动机的字符串避免方法、抑制弧方法、基于抑制弧的状态避免控制器方法以及加权抑制弧方法，分别分析了这几种方法各自的利弊。最后对其可能的发展作了展望。     

基于位姿评估的无线传感器网络自主移动节点定位技术

 本文在研究自主移动节点运动特性的基础上,提出一种基于位姿评估技术的自主移动节点定位算法.该算法适用于可以获取速度信息以及具有射频定位功能的移动节点.该算法利用移动节点速度信息计算相对定位轨迹;然后对相对定位轨迹进行平移,旋转变换,使变换后的相对定位轨迹与射频定位轨迹的结果差别最小来修正累积误差;最后从修正后相对定位轨迹上获取最终定位结果.仿真实验结果表明,所提出的算法在参数取值合理的条件下,能够有效地提高移动节点定位精度.     

基于双树结构的无线HART调度策略

为了解决全局网络调度过程中的网络通信资源调度和维护复杂性的问题,根据无线可寻址远程传感器高速通道(HART)数据流特点,将原始网络拓扑结构简化表达为双树结构,基于此提出一种适用于规模已知而且最大深度确定的无线HART网络的调度策略.其核心思想是当网络拓扑发生变化时,根据双树结构搜索拓扑变化区域,仅针对该变化区域进行调度,而不影响双树结构中其他未发生变化的区域.测试和分析表明：该策略不仅能够有效地进行动态局部区域调度,而且能够保证网络通信的可靠性、流畅性以及网络数据的较小延时.     

一种低功耗双磁阻节点互补车辆检测方法

针对目前磁阻车辆检测存在检测节点寿命不足的问题,结合实际车流量和车速检测需求,提出了一种双磁阻节点互补的低功耗车辆检测方法。该方法在已有检测系统节点布设方案基础上,结合了动态采样间隔策略与节点轮流互补工作方式,可大幅减少节点功耗浪费。在互补检测框架下设计了基于多中间状态机的车流量检测算法,并提出利用信号相似性测速的算法。经分析得到互补检测参数设定方法,可根据不同路段和时段最大车速灵活调整参数,并证明了对无车时功耗节省幅度可超过90%。实验结果表明,互补检测下车流量准确率高,鲁棒性好,车速检测可满足交通信息采集需求,互补检测在实际不同密度车流下均有显著降耗效果。     

一类活性Petri网控制器的冗余检测及结构简化

S4R(systems of sequential systems with shared resources)网是分析和解决柔性制造系统死锁现象常用的一种重要的Petri网子类模型,现有的基于S4R网的死锁预防方法通常采用对部分或者全部严格极小信标添加控制库所来实现.此类方法的不足在于得到的活性S4R控制器中往往存在冗余控制库所.针对已为网中每一个严格极小信标都逐一添加了控制库所和相关连接弧的活性S4R控制器,本文提出并设计了一种基于整数规划技术的冗余检测及结构简化方法,由此得到结构更简单、行为允许度更高的活性S4R控制器.该方法的核心思想是:如果网中已经存在一个p-不变式使得某个严格极小信标满足最大受控条件,那么为该严格极小信标添加的控制库所就是冗余的.由于该方法无需进行Petri网的可达性分析,避免了状态组合爆炸问题,因此具有较高的可行性和计算效率.最后用实验验证了本文方法的正确性和有效性.     

一种改进型的S4PR网活性条件

研究了顺序资源共享分配系统的建模模型S4PR (Systems of sequential systems with shared resources)网的活性问题. 已有的研究成果表明, 一个S4PR网在所有信标都满足max, max'或max"-controlled 时能保持活性, 但现有的活性条件对信标的限制严格且不适用于某些网系统, 本文提出了一类名为max*-controlled的改进型条件, 并证明了当一个S4PR网的所有信标都满足max*-controlled条件时, 网系统能保持活性. 与现有的其他条件相比, 新的活性条件更加宽松, 为设计更高允许度的死锁预防或者活性保持监控器提供了理论支撑.     

离散事件系统的混合型Petri网控制器

考虑由具有不可控变迁的受控Petri网建模的DES的控制器综合问题.提出了兼具 DES的逻辑型和结构型二种控制器优点的混合型Petri网控制器:在系统状态的获取和跟踪上具 有结构型控制器的优点,而在控制作用的实施上则具有逻辑型控制器的优点.全文通过实例说明 了混合型Petri网控制器的设计方法.