动态隐蔽通信机制

传统隐蔽通信技术面临通信端节点信息难隐蔽、承载的数据易被干扰破坏的问题。结合隐蔽通道和动态变化目标状态两种手段,提出了动态隐蔽通信机制,其核心思想是改变传统的寻址方式。首先基于IPv6地址位数较长的特点,利用源地址承载隐蔽通信数据,同时按一定预置算法动态变化接收数据的地址,从而使得数据包中的目的地址也在动态变换,达到降低攻击时间窗,保护通信安全的目的。模型仿真分析和实验分析,验证了所提出方法的有效性。     

基于感知数据的无线传感网被动诊断方法

由于硬件与网络资源的极度受限,无线传感器网络(WSN)的故障诊断成为该领域内的一个研究难点.针对现有诊断方法网络开销大、方法复杂等缺陷,提出了一种基于感知数据的故障诊断(DSD)方法.以部署在实际森林环境中的GreenOrbs系统收集的大量感知数据为基础,通过分析感知数据特征分类的方法,建立与网络故障之间的对应关系,以自主学习的方式不断演化故障知识库,确定故障类型.实验结果表明,与其他诊断方法相比,DSD具有网络通信负担小、资源消耗低、诊断效率高等优点,并支持在大规模WSN的实际部署.     

基于最小Steiner树的无线传感器网络数据融合算法

能源有效性是无线传感器网络(WSN)路由算法设计首要考虑的问题,可以通过数据融合合并冗余数据而有效地节约网络能耗.WSN数据融合可以看作是寻找覆盖源节点和Sink节点的最小Steiner树(MST)问题.文章提出了一种MAX-MIN蚂蚁系统算法和自适应蚁群系统算法相结合的MST构造算法(MMACS),在此基础上,提出了一种基于MST的WSN数据融合算法(DAMST),该算法采用定向扩散的机制进行兴趣散布;利用MMACS算法构造MST,源节点的数据发送到构造好的MST上,经过融合后传输到Sink节点,减少了网络中传输的数据量.通过与其它算法比较,仿真表明DAMST算法降低了网络总能耗和平均时延,延长了网络生存时间.     

一种粒度可伸缩的物理寻址模式

存储阵列逻辑单元与物理单元的寻址粒度差异导致大量不必要的地址转换计算,其树形结构难以支持并行处理,云存储的映射规约机制特别适合解决这个难题.为此提出超扇区SS的概念,并基于SS设计了矩型阵列RA结构,使得存储阵列的物理寻址粒度可伸缩并与文件系统逻辑单元尺寸保持一致,消除了二者之间差异并支持不同文件系统加载.RA结构在逻辑单元与物理单元之间,硬件实现了云存储的映射/规约机制,多个RA阵列可以堆叠连接和并行访问,在存储系统扩容的同时可以实现访问提速,是一种用于大数据处理的粒度可伸缩的物理寻址模式.     

基于数据标签的智能电网监控与异常检测

针对智能电网监控传输协议、计算处理效率和异常数据检测等存在的不足,提出了一种基于数据标签的SEG监控架构和异常数据检测算法。先对SEG数据标签监控与异常检测的框架进行设计;然后对异常检测流程、稀疏化与精简算法和检测算法进行设计,提出一种基于数据标签的数据精简和异常检测算法;最后进行SEG数据标签监控实例分析和对比仿真实验。通过实验,本文所设计的数据标签SEG监控与异常数据检测,其异常数据检测的准确率大于80%和召回率高于82%,而算法运行时间较参比算法少2.0-3.0秒。     

基于区块链的供应链数据分级访问控制机制

针对供应链企业与部门间存在数据共享程度低、访问透明性差以及隐私保护的问题,提出了一种基于区块链的供应链数据分级访问控制机制。设计了面向供应链场景的多链架构,实现供应链数据与访问控制信息的隔离存储;同时提出了基于分级属性和区块链的分级访问控制模型,及其智能合约的实现与部署,并针对某集采集配供应链业务进行了实例分析。实验表明该机制在大规模策略下,吞吐量仍维持在90 tps以上,策略判定时间开销平均为26 ms。     

IP网分级寻址模型的研究

为解决IPv4地址空间耗尽和路由表爆炸问题,提出一种建立在网络分簇基础上的IP网分级编址与寻址模型(IPEA).这种编址方式优于以往的扩展IP地址空间模型的编址方式,它将每个地址的层次通过地址本身体现出来,这种层次的区别不仅省去中间路由器为正确路由而对包的地址修改,还将路由表长度减小到本地簇中的结点数目.实验结果表明IPEA模型比Kleinrock模型在缩减路由表长度与控制路由路径长度增长方面更有效率.这种层次寻址模型有效地解决了IPv4地址空间耗尽和路由表爆炸问题.     

一种RFID阅读器的列表式读取方式研究

为了提高RFID系统中阅读器的标签读取效率,提出了一种列表式读取方式.通过将阅读器内既定标签群体唯一识别号(UID)事先存储于阅读器地址列表中,按照一定规则对地址列表逐个锁定式搜索,完成标签识别.针对阅读器寻呼次数、传输时延以及系统效率等三个重要性能指标,对本算法进行仿真,仿真实验结果表明列表式读取方式较传统的二进制搜索算法性能更具优越性.     

适用于广域测量系统的实时数据寻址红黑树算法

随着广域测量系统(Wide Area Measurement System,WAMS)的迅速发展,目前其数据主站的单站相量测量单元(Phasor Measurement Unit,PMU)的海量接入带来了一些规模化后的相关效率问题。主站实时数据通过层次化结构等方法在宏观上缓解了大量数据点的寻址效率问题,但在微观局部上当某一层次具有大量平行数据点时(如在含大量设备的站点或距离较长的线路上)的寻址时间飙升问题突出。本文对这种情况下的寻址操作提出了一种基于改进的红黑树数据结构组织和查询数据点的寻址算法RBA(Red-Black Tree Addressing Algrithm),并论证了其在此情况下的可行性以及对数据更新和搜索操作时间的大幅优化效果。实验和实际工程应用数据表明,RBA算法使平行节点搜索寻址效率大幅度提高,基本解决了WAMS系统在大量同层数据点下寻址时间过于滞后引起的同步周期速率延迟等问题。     

CAM的设计与应用研究

计算机通常以顺序比对的方式进行查找,内容可寻址存储器（CAM）作为一种特殊的高速存储器,只需一次并行比对即可直接得到匹配的结果,速度远远大于顺序查找。介绍了CAM的电路结构,提出了一种基于FPGA的内容可寻址存储器（CAM）的设计方法,使用锁存器对CAM进行设计,并应用于MAC地址的查询。经仿真证明该CAM运行频率能够达到245.42MHz,满足现行网络吞吐率的要求,且配置灵活,易于扩展.     

面向传感网的服务构建与并发控制

讨论了无线传感器网络在复杂环境下的服务构建及并发控制.基于传感器网络能量、通信能力、计算存储能力等有限的特点提出了面向传感器网络的服务管理,提出了基于推理的上下文感知工作流来构建传感器网络服务.通过提取传感器数据的语义信息,实现了上层业务逻辑和底层传感器数据的松耦合,实现了传感器网络的资源重用.此外,改进了Web 服务...     

面向多源信息采集的地理位置路由寻址机制

为满足日益增长的与地理位置相关的网络业务需求,在命名数据网络（NDN）的基础上,提出了面向多源信息采集的地理位置路由寻址机制.设计了地理位置编码方案,将地理位置信息与NDN中的内容名称结合起来,支持面向位置的多源信息采集请求;在原始NDN路由转发框架下,提出了基于自学习的地理位置路由寻址机制,避免了路由通告带来的开销,并可兼容传统的NDN路由转发机制;最后,使用ndnSIM仿真平台实现了该机制并进行了实验验证.验证结果表明了该路由寻址机制的有效性.     

文物监测中无线传感器网络数据压缩算法

文物监测数据具有结构单一、冗余性大、误差高容忍度的特点,使得无线传感器网络中现有的数据压缩算法在文物监测中显得计算复杂度高、计算能耗大．将轻计算量型的SDT(Swing Door Trending)算法应用到无线传感器网络的文物监测中并作了改进,分析了大规模情况下数据压缩和网络能耗之间的关系,将改进的SDT算法与目前无线传感器网络中有代表性的分布式小波压缩算法进行比较．实验表明,改进的SDT计算能耗较分布式小波压缩算法的能耗少73％,在压缩率小于25％时,改进的SDT压缩算法性能可与分布式小波压缩算法媲美．在长期、大规模的文物监测下,改进的SDT算法更适合于无线传感器网络数据压缩．     

一种新的大规模无线传感器网络安全引导模式

针对目前无线传感器网络中的安全引导技术的缺乏和不足,提出了一种新的无线传感器网络的安全引导模式.该模式充分利用了目前无线传感器网络部署中提出的分簇算法,并结合随机密钥预分布模型的优点.在合理利用传感器网络有限资源的情况下,减少了无线传感器网络中单个节点的密钥环长度,节约了节点资源,延长了网络生命周期.文中论述了该模式的构架,引导过程,并对该模式进行了仿真分析.     

基于无证书公钥体制的层簇式WSN密钥管理方案

在详细叙述无线传感器网络( wireless sensor network, WSN)密钥管理方案性能衡量指标的基础上,采用层簇式结构,结合无证书公钥算法,提出一种安全的密钥管理方案,通过与其他密钥管理方案的网络联通性、安全性、计算量与存储性能等指标的对比分析,证实了该方案的有效性。     

使用改进灰色模型的WSN数据压缩方法

针对数据压缩方法计算复杂度高、压缩效率和数据恢复准确率较低的情况,提出一种基于簇头-基站分离式结构的无线传感器网络（WSN）数据压缩方法.该方法在WSN单层分簇结构的基础上,首先要求感知节点等时间间隔采集数据,并分段发送;然后采用原有空间相关性数据压缩方法对簇头节点接收的数据进行空间噪声及冗余的消除;最后在基站采用改进的灰色模型进行数据恢复.另外,通过实验分析不同段长及压缩率情况下,灰色模型、灰色马尔可夫链模型以及改进的灰色模型对数据的恢复效果,给出算法的最优模型和段长.仿真结果表明,提出的方法较已有线性类WSN数据压缩方法可显著提高压缩精度和效率.     

一种基于移动无线传感器网络结构的数据采集协议

移动无线传感器网络(MWSN)体系结构在解决传统的网络能量消耗不均衡的问题上有显著效果,但移动sink节点的加入会增大网络的传输延迟。通过分析无线传感网络数据采集机制的耗能情况,提出一种联合动态和静态sink节点的数据收集策略HMS,在节能的同时改善网络的延迟问题,并且结合最短路径最大传输量算法优化MWSN在一个圆形监测区域的数据采集情况。系统仿真证明HMS算法在提高网络能源利用效率上的有效性。     

TinyILKH:-种改进的WSN逻辑层次组密钥管理方案

在分析逻辑层次密钥LKH方案的基础上,面向无线传感器网络WSN节点资源受限等特征,提出了一种改进的逻辑层次组密钥管理方案ILKH,采用度为4的逻辑树替代传统的二叉树结构,并设计了节点在加入和撤离等不同情况下的组密钥更新策略.ILKH使WSN节点在密钥存储和密钥更新开销方面较传统的LKH和R-LKH方案有明显的减少,可提高组密钥的分发和更新效率.最后在TinyOS环境下开发实现了密钥管理原型系统TinyILKH,采用AES算法加密组密钥,并在TOSSIM模拟平台上给出了TinyILKH的性能仿真结果.     

基于无线传感器网络的分散目标跟踪：实际测试平台的开发应用（英文）

In the real world, centralized tracking in a largescale wireless sensor network (WSN) may not be feasible due to the possible failure of fusion centre and the large communication delay in forwarding measurement data to the fusion centre. Distributed target tracking techniques can be employed by tasking sensor nodes near to the target to perform sensing, target state estimation and selection of future tasking sensor nodes. In this paper, the development and implementation of a prototype ultrasonic WSN testbed to demonstrate distributed target tracking using the Extended Kalman Filter (EKF) algorithm is described. In the testbed, a mobile robot is used to simulate the moving target, and static／mobile sensor nodes are deployed to detect and track the target. The sensor nodes and robots are equipped with sonar and MICAZ to receive and process instructions. Experimental evaluation of a number of sensor scheduling schemes are reported which shows the superior tracking performance of our distributed competition based sensor scheduling scheme.     

WSN中异构数据协同的目标定位方法

针对无线传感器网络中室外环境下的被动式目标定位问题,提出一种基于动态贝叶斯图的异构数据协同定位方法．该方法能够对异构无线网络数据相协调,完成目标被动式定位任务．首先深入分析了异构网络中可用于测距定位的三种基本被动式定位方法(基于信号强度模型,红外测距定位模型,粒子滤波定位),总结归纳了各方法的适用特点．其次,利用动态贝叶斯图,协调两种方法适用特点,推导出大规模室外被动式定位模型．仿真结果表明,笔者提出的异构数据协同定位方法能够完成被动式定位要求,与其他定位方法相比,定位精度较已有方法有所提升．