物流监控系统人工免疫数据融合算法研究

为实现对果蔬等农产品物流过程的低能耗实时监控,提出一种适用于现代果蔬物流过程的实时监控系统监测数据处理方案。通过在运输车辆的车厢内部署具有RFID功能的温湿度传感器,获取物流过程中果蔬储存环境的实时温湿度数据;采用生物免疫机理对节点感知数据进行预处理,降低节点数据传输量;计算节点数据融合信度获取融合权值,对节点数据加权融合获取对监测对象的完整一致性监测结果;用感知数据与融合结果相似度差值,对节点感知数据的融合信度进行更新;根据实际情况选取通信模式,降低节点通信能耗及紧急事件的响应时间。仿真结果表明,该方案可有效降低果蔬物流过程实时监控的网络通信能耗。     

无线传感器网络中基于代理的D-S数据融合

提出了一种无线传感器网络中基于移动代理带证据权的D S融合算法。引入证据权对证据进行修正以降低冲突数据对融合结果的影响。采用三级D S组合规则进行融合决策：节点级融合计算单个节点时间域融合检测概率;簇内级融合计算簇内节点间空间域融合检测概率获取局部决策结果;簇间级融合计算簇间的融合检测概率获取最终的全局决策结果。仿真结果表明,本算法能以较小的能耗代价获取准确的融合结果并有效降低冲突数据对融合结果的影响。     

基于蚁群算法的无线传感器网络节点可信安全路由

针对无线传感器网络内部恶意节点可能产生的攻击,提出一种基于蚁群算法的节点可信安全路由协议,将节点信任评估模型引入到蚁群路由算法中,提高无线传感器网络的节点可信度,以节点可信度为依据隔离恶意节点,增强网络安全性。仿真结果显示,算法在网络丢包率、端到端时延、吞吐量和全网能耗等评价指标上都得到了显著的改善,对黑洞攻击具有较好的抵抗性能。     

基于离散余弦变换域的块相关性和马尔可夫模型的图像隐写分析

提出高阶统计方法检测JPEG 图像隐写．为充分描述图像数据及它们空间位置的相关性,运用了JPEG 块内、块间系数间的相关性. 使用量化分块DCT 系数绝对值之差生成水平、垂直和zigzag 方向的块内、块间差分数 组,采用马尔可夫过程模拟差分数组,提取二阶统计量——差分数组转移概率矩阵——为隐写分析特征向量．仿真 结果证明本文提出的方法的检出率高于已知方法的检出率．     

工业无线传感器网络中干扰攻击的入侵检测

针对工业无线传感器网络的干扰攻击问题,采用一种基于统计过程控制理论控制图的入侵检测方法.选择数据包投递失败率作为度量属性,计算出对应的控制图上下限,通过监视传感器节点的数据包投递失败率是否在控制图的上下限内,判断节点是否处于被干扰攻击状态;基于工业无线传感器网络标准WirelessHART中采用的时隙跳频技术,建立一种干扰攻击模型,验证入侵检测方法的有效性.仿真结果表明干扰攻击检测方法能有效的检测出节点是否处于被干扰攻击状态,并且漏检率较低,随环境恶化时漏检率变化幅度较小.     

基于加速度传感器的人体跌倒检测方法

针对人体跌倒检测阈值算法在由于阈值设定不当而引起的检测精度下降问题,采用支持向量机方法决定跌倒检测的阈值大小。从加速度传感器中获取人体运动信号,提取合加速度以及倾角作为分类特征,根据人体在跌倒时经过的失重、撞击地面和平稳三个阶段,建立基于阈值的跌倒检测模型。采用所建立的跌倒检测模型,分别用支持向量机方法以及人工方法设定阈值,仿真结果显示采用支持向量机设定阈值的检测效果优于对比算法,结果表明本文方法能有效识别跌倒。     

基于链路可靠性的两跳QoS路由

针对工业无线传感器网络对路由协议的QoS要求，研究了一种基于链路可靠性的两跳QoS路由（Link-Reliability Based Two-Hop Routing for QoS Guarantee in Industrial Wireless Sensor Networks， LRTHQR）.采用两跳速度策略和数据优先级调度策略提高实时性，采用改进的信任评估模型以选择可信路径进行路由，采用基于接收功率的链接概率和数据包重传次数作为衡量链路可靠性的指标，同时采用能够综合考虑节点剩余能量和转发能耗的转发策略，以改善网络寿命.仿真结果显示：与未考虑链路可靠性的NCSRT （NodeCredible Security Routing for IWSN Based on THTR）算法相比， LRTHQR算法在丢包率、时延以及包平均能耗方面有着明显优势；与同样侧重QoS要求的LRTHR （Link-Reliability based Two-Hop Routing）算法相比， LRTHQR算法在截止期错失率、路由开销以及包平均能耗方面有着显著提升.     

工业无线传感器网络攻击源定位任务分配优化算法

针对工业无线传感器网络中参与攻击源节点定位的任务分配问题,构建和求解多目标优化定位任务分配模型,任务分配模型中设定参考节点组合总能量消耗、距离平均标准偏差目标函数,以及空间约束和剩余能量约束条件;采用循环拥挤排序将非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)进行改进后加入基于稀疏度局部搜索的混合优化算法联合求解任务分配模型,将稀疏度最小的解作为稀疏解,再采用极限优化策略在稀疏解周围进行局部搜索使得解拥有更好的分布特性.Matlab仿真结果表明该改进的混合优化算法可以提高算法收敛速度以及降低算法复杂度,在较快的时间内选择出合适的参考节点组合,减少了定位误差,提高了定位精度.     

基于安全路径及丢包补偿的无线控制系统的丢包控制

工业无线传感器网络(IWSN)可以为控制系统提供无线通信,然而,工业环境和攻击引发的数据包丢失等问题会显著降低IWSN控制系统的性能,甚至会破坏整个系统的稳定性.对此,采用构造通信数据路由的安全路径以降低丢包率与改进的PID控制器进行丢包补偿的组合方案,减小攻击对IWSN控制系统稳定性的影响.在OPNET和Simulink/TrueTime平台进行联合仿真实验,以倒立摆作为被控对象,模拟控制系统在具有不同攻击节点数目的IWSN中的系统稳定性能.仿真结果表明,安全路由路径和改进的PID控制器能够极大地提高控制系统的稳定性.