边缘设备接入技术的研究

对边缘设备接入技术的相关内容进行了研究.分析了云计算和边缘计算的区别,以及云计算接入和边缘计算接入面临的问题.提出了一种基于规则式协议转换引擎的统一虚拟设备接入管理框架,阐述了这种设备接入框架的设计思路、组成部分和实现方案的关键步骤.经实验验证,该框架能广泛兼容和支持各种协议的智能设备的接入.     

用边缘金字塔结构实现Hausdorff距离匹配

为了快速准确地在海量图像中搜索模板的所有实例，提出运用边缘金字塔结构来实现Hausdorff距离匹配．根据模板的边缘自适应地确定边缘金字塔分解次数和抽取模式，然后通过金字塔结构的引导搜索策略实现快速匹配．对以水平和垂直边缘为主的集成电路显微图像，文中算法体现出优越的匹配性能．在集成电路显微图像和一般图像上分别测试的实验结果表明：文中算法在获得良好的匹配效果的同时，大幅减少了匹配时间．     

NetMagic平台上正则表达式匹配技术实现

在基于有限状态自动机的正则表达式匹配技术中,存储需求和匹配性能是一对相互制约的因素.统计分析发现,对于给定的自动机,状态的访问概率分布呈Zipf规律.为解决存储和性能的矛盾,设计并实现了基于Net Magic的两级存储的匹配引擎;根据状态的访问概率特性,将访问概率较高的状态配置在小容量的高速存储器中,访问概率较低的状态配置在大容量的低速存储器中,从而达到存储与性能的平衡.同时利用FPGA内部多RAM块特性,实例化多个匹配引擎,进一步使匹配速度线性提升.在资源充裕的条件下,理论上可达到65Gbps的吞吐量.实验表明单位存储代价大幅降低,但受限于Net Magic存储资源、频率及端口速率,实际性能为2.1Gbps.     

物联网智能信息桥的设计与实现

物联网智能信息桥是一种在物联网中实现联网设备之间信息兼容与匹配的桥接设备,主要具备设备互联、接口匹配、信息打包转换等功能,其中接口匹配包括接口速率匹配、接口协议匹配及接口校验匹配等功能.目前可接入的物联网络设备没有统一的标准.通过对物联网信息桥的分析和研究,设计实现了一款物联网智能信息桥（简称IBOI）用于实现各种设备的互联互通,IBOI成本低、功能强,在江苏省级和苏州市级等项目的使用中取得了良好的效果.     

深度报文检测中基于GPU的正则表达式匹配引擎*

提出了一种基于GPU的正则表达式匹配引擎来加速深度报文检测中的模式匹配过程。该引擎基于DFA模型,在匹配时每一个GPU线程处理一个报文,通过大量的并行线程来提高引擎的吞吐量。基于NVIDIA GeForce 9800GT GPU的实验表明,该引擎处理实际网络报文时的吞吐量达到了7.91 Gbps。     

一种基于贝叶斯网络的匹配引擎设计

匹配引擎不是简单的搜索，而是全新的深层次信息挖掘。该文构建一种基于贝叶斯网络模型的匹配引擎。项目需求中有4种类型的节点集合，通过建模，设计一个4层贝叶斯网络，主要用来对输入样本进行打分筛选。在该模型中，层与层之间都有表示具体意义的条件概率将其联系起来，在一定程度上解决了检索结果歧义和检索结果少的问题。实验证实了该模型可以更准确地搜索信息。     

基于直线间结构信息的立体视觉图像动态匹配方法

针对立体视觉匹配问题，介绍一种改进的动态规划图像匹配方法，它将边缘直线相似测度分为局部相似测度和全局相似测度，在后者中加入图像边缘直线之问的结构关系信息，并在动态搜索最优匹配路径的过程中利用结构关系约束删除不合理的匹配路径。仿真实验结果证明，采用该方法解决立体视觉中边缘线段的匹配问题，不仅提高了匹配的准确率，而且大大减少了匹配时间。     

基于边缘强度与投影度量的景象匹配算法

为了适应多源图像匹配定位,提出了基于边缘强度与投影度量的景像匹配算法。采用边缘检测方法提取多源图像的稳定特征,分析比较了Roberts、Sobel、Laplacian、LOG 4种实用的边缘检测算子;结合投影相似性度量方法,设计了4种基于边缘强度的匹配算法,与经典的MAD、MSD及NProd算法进行了性能比较分析;实验结果表明,Laplasian及LOG边缘强度匹配算法具有更高的可靠性,且算法简单、易于实现。     

一种多功能网络监控与防御平台设计与实现

本文提出了一种多功能网络监控与防御系统。文中根据网络自身的结构,从骨干层、汇聚层、接入层三个层次分析,采用三层设计模式,它们相互独立又相互协作,共同构成高性能、多层次、多功能综合解决方案。形成深度防御体系,最大限度地保护企业和组织的网络安全。     

基于框架的虚拟装配运动引导

为了在交互式装配过程中精确地定位零件模型,提出一种基于框架的装配运动引导方法.该方法将典型装配过程性知识封装到过程框架中,将蕴藏在零件模型B-rep中的工程信息封装到特征框架中,与场景匹配引擎一起构成框架系统;框架系统采用场景匹配的方式来捕获操作者的装配意图(即匹配成功的过程框架),由匹配成功的过程框架来引导装配运动,并由过程框架中规定的动作和时机来完成装配件的精确定位.应用实例结果表明,文中方法有效地克服了操作者通过交互设备对装配零件运动控制的不精确性问题.     

高速网络流采集系统的设计与实现

针对基于软件的网络流采集系统不能高效处理高速网络流量,以及为了提高采集效率需要同时对多种网络流进行采集的问题,提出一种基于软硬件结合的高速网络流采集框架,探讨在NetFPGA-10G平台实现高速网络流采集系统,称之为HSNTCS。该系统在硬件上通过精确串匹配引擎或正则表达式匹配引擎过滤、分类出所需的多种网络流后,将其传至内核驱动层对应的数据缓冲区,然后直接拷贝至用户空间并存储至对应的数据库。经实验测试,在精确串匹配情况下,用硬件方式实现的高速网络流采集系统的用户数据报协议(UDP)、传输控制协议(TCP)吞吐率都达到1.2Gb/s,约是用软件方式实现的3倍;在正则表达式匹配情况下,用硬件方式实现的高速网络流采集系统的UDP、TCP吞吐率都达到640Mb/s,约是用软件方式实现的3倍。结果表明,相对于软件实现方式,硬件实现具有更高的采集性能。     

基于索引和压缩的超高速路由查找及更新算法

在下一代核心路由器的研究中．需要在规定的硬件成本和功耗限制下同时实现超高速路由表的查找和更新是目前研究的难点．论文提出了一个全新的超高速路由表查找及更新算法．该算法采用了基于索引和路由表隐式压缩的方案，不仅实现了可以在每一个SRAM的访问延时周期内输出一个路由查找结果．而且能够在两次SRAM的读写访问延时下完成路由更新．该算法功耗小，存储效率高，整个路由表的信息都可存放在容量接近于1M字节的SRAM中．     

一种基于综合匹配度的边缘计算系统任务调度方法

边缘计算模式满足数据的实时和低功耗处理需求,是缓解当前网络数据洪流实时处理问题的有效方法之一.但边缘设备资源的异构与多样性给任务的调度与迁移带来极大的困难与挑战.目前,边缘计算任务调度研究主要集中在调度算法的设计与仿真,这些算法和模型通常忽略了边缘设备的异构性和边缘任务的多样性,不能使多样化的边缘任务与异构的资源能力深...     

基于二部图匹配的车载网络分布式存储机制

现有的车载网络中对数据存储机制的研究大多以移动车载节点作为数据载体,然而车载节点的快速移动、存储空间有限、存在安全风险等特性,限制了车载网络数据存储性能的进一步优化.针对部署有路边基础设施的车载网络场景,以路边单元作为存储节点,提出了基于二部图匹配的车载网络分布式存储机制（distributed storage scheme,简称DSS）.在车载网络中,以最大化数据响应率为目标,路边单元的数据存储问题是NP完全问题.首先,依据请求分割规则将原问题转化为二部图最大匹配问题,其中,二部图左顶点代表车载节点的请求,右顶点代表路边单元的存储单元;进而,利用Hungarian算法在多项式时间内求得最优解.由于问题转化可能造成不同路边单元存储相同数据的冗余问题,设计了冗余副本清理算法,依据不同副本的响应因子排序,检查并清理冗余副本.实验结果表明：DSS能够提高数据响应率,降低响应时延,并保持较小的网络资源开销.     

基于特征值的多模式匹配算法及硬件实现

针对当前各种模式匹配算法处理速率缓慢,无法满足高速网络入侵检测需求的现状,文章首次提出了一种全新的基于特征值的多模式匹配算法。该算法运用两次匹配的思想,并且由简单硬件实现,解决了多模式匹配算法很难用硬件实现的难题,大幅度地提高了系统的匹配速率。通过实验验证该算法完全可以满足高速网络中入侵检测、文本搜索、病毒扫描、信息查询等数据处理的要求。     

Linux平台下基于SIMD编程的模板匹配优化

模板匹配是进行滤波、边缘检测、目标识别和图像匹配的一种基本和有效的方法。但是模板匹配是一种密集型运算，在单处理机上实现耗时较多，但是如采用并行阵列计算机，硬软件成本也会相应提高。所幸Intel处理器提供了MMX／SSE／SSE2指令集，支持指令级SIMD操作。可将模板匹配主要运算部分进行SIMD并行化，在Linux平台下编程实现单处理机上的并行处理。测试结果表明：SIMD大大加快了模板匹配的速度。     

基于预定义类的紧凑型正则表达式匹配算法

针对目前硬件正则表达式匹配算法在存储空间以及吞吐量等方面面临的挑战,结合扩展有限自动机（XFA）正则表达式匹配算法,提出了一种预定义类的压缩自动机匹配算法（Pre-Class CFA）。通过预定义类,算法既可以实现正则表达式中类字符匹配,又能够通过优先级的设定匹配特殊字符集,并在XFA消除确定性有限状态机（DFA）状态爆炸问题的基础上进一步压缩了迁移边数目;同时算法根据现场可编程门阵列（FPGA）和迁移边的特征,设计了一种基于并联只读存储器（ROM）结构的迁移边存取方法,可以实现同一状态多条迁移边的并行读取和匹配。在中低性能FPGA平台ALTERA DE2-70上对算法进行测试,实验中系统吞吐量为1.3 Gb/s,可实现千兆网络下的入侵检测和垃圾过滤。     

A generic content-based image retrieval framework for mobile devices

Multimedia mobile devices have created new possibilities for developing and accessing a variety of multimedia items such as images, audio and video clips. Personal multimedia items are, nowadays, being consumed at an enormous rate. Therefore, the management of these media items has become a pressing problem. In this paper, a client-server content-based image retrieval framework for mobile platforms is developed, which provides the capability of content-based query and browsing from mobile devices. The proposed framework provides an adaptive user interface and a generic structure, which supports a wide range of mobile devices. In this framework, a client requests the server for retrieval of particular images with a particular content. The server performs a content-based retrieval of images from a selected database and streams the retrieved results back to the client in an efficient way. The query results are transmitted over a wireless network and a certain number of similar images are rendered on the mobile device screen using thumbnail sizes. The proposed framework serves as a basis of content-based image retrieval on mobile devices. It addresses several important challenges such as hardware and software limitations as well as efficient use of the available network bandwidth.     

图数据流上时间尊重图模式匹配算法研究

现有的动态子图匹配研究中忽略了模式图中的时间信息,使用户难以得到想要查询的真实结果.针对这种情况,首先设计一种简洁的中间结果保存形式,将匹配结果直接在数据图中以图进行存储;接着改进边缘转换模型,当数据图有边插入/删除时对其快速增量维护并报告结果;最后根据边转换模型设计了一个时间尊重图模式匹配算法,提高了匹配搜索效率.对真实网络流量数据和综合社交流数据进行实验评估,结果表明算法能够有效减少图模式匹配的执行时间和空间花销.