车联网WAVE的多三角形网络组播通信模型

以高速公路车与车之间的通信模式为研究对象,研究基于车联网WAVE的多三角形组播通信模型.针对高速公路上行驶的车辆具有高移动性、不确定性以及分布密度较大等特点,易使通信链路频繁地断开和重链等问题,采用Delaunay三角网对其进行动态分组后,实现了多三角形组播通信,以保证车辆快速而稳定的通信.在Repast J仿真环境中进行了测试,结果表明:该模型节约了建网时间,其建网时间小于1 ms,切换网络时间在50 ms左右,传输时延在10 ms以内,总共在60 ms左右,符合美国车联网通信技术需求标准.保证了动态节点的实时链接,避免了网络的频繁断开与重链,确保了数据传输的实时性,能够用于高速公路上车对车的稳定快速通信.     

车联网认证机制和信任模型

车联网通过人-车-路-后台实时互联感知实现交通智慧管理、决策和控制,其安全认证机制和信任模型是当前研究的重点和难点.为了解决车联网安全面临的主要问题——单一的认证机制和信任模型无法满足车联网复杂多通信场景下安全的差异化保障,综述了面向多通信场景的车联网认证机制和信任模型的相关研究现状和成果;勾画、概括了新方向,通过深入研究认证机制的内在机理,构建按安全需求划分的认证机制和理论框架,并设计相关协议,实现了不同场景下的安全性、时效性和隐私性的个性化认证服务;设计了基于车辆节点消息和行为的动态信任模型,提供了强实时性和高精确性的信任评估,为能主动感知恶意节点提供了方法支撑;考虑未来车联网极有可能运行于量子通信环境,推演了量子门限匿名认证和量子信任演化决策机理的研究方向;最后对相关研究技术进行了安全性评估和未来发展展望.     

基于Fabric区块链的智能合约协同开发系统

针对传统协同开发系统普遍采用"中心化"存储架构带来的单点故障、数据不可信、故障难以追责等安全问题,以及传统协同办公系统仅支持单一企业内部办公的问题,本文借助超级账本Fabric区块链技术以及业务流程管理和服务组合技术实现了一款基于Fabric区块链的智能合约协同开发系统.系统架构中首先结合传统中心化存储技术和区块链去中心化存储技术,通过将系统核心业务数据信息存储在区块链分布式账本中而把业务流程管理等不重要的数据存储在传统数据库中解决了"中心化"存储管理带来的安全信任问题.其次系统通过结合超级账本联盟链技术提供的企业联盟的特点使得系统可以应用于企业联盟办公中,解决了单一办公的问题.     

基于数据邮递的并行传输技术研究

针对目前在大型、分布式网络系统中数据存储节点数目巨大,需要多用户间数据交换时,经常发生传输等待、网路阻塞和系统死锁现象.本文提出基于数据邮递的并行传输中间件技术,在节点间建立数据邮递链路,实现分布式、多级网络中任意两个节点都可以实现数据交换.     

基于中继技术的车载无线通信系统

针对城市车辆的剧增引发的交通拥堵、交通事故频发、停车困难等一系列社会问题,设计了一种基于中继技术的车载无线通信系统。通过将视作超级传感器节点的行驶中的车辆之间建立短距离无线通信,依靠车辆之间的协作通信,实现包括瞬时地理位置、道路拥堵、车辆预警等信息之间的交互。利用中继传输保证车辆之间通信的连续性和信息的共享与传播,采用信息优先级别划分的形式避免多个车辆选择同一中继节点的"中继碰撞"问题,实现车辆预警、辅助驾驶、交通安全等。基于中继技术的车载无线通信系统是实现车联网的重要保证。     

基于区块链的车联网数据安全共享方案

针对传统车联网（IoV）数据易被篡改、访问控制不够灵活的问题,提出基于区块链和带权密文策略属性基加密的车联网数据安全共享方案. 该方案由路侧单元共同维护区块的生成、验证和存储,实现分布式数据存储,保证数据不可篡改;基于属性对链上数据进行访问控制,保证只有授权的访问者才能访问数据内容;针对车联网场景下多实体、多角色的数据共享需求,通过挖掘车联网数据访问角色间属性权限的关联关系,构造基于多属性的层级访问策略制定方法,简化访问控制策略的复杂度. 实验分析表明,该方案能够实现对车联网数据的安全存储与灵活访问控制,所构建的层级访问策略制定方法能够有效降低车辆的计算和传输开销,满足车联网场景下多实体、多角色的访问需求.     

4G通信技术在车联网中的应用研究

本文介绍了物联网的发展历程,诠释了物联网、车联网的概念,设计了车联网系统的整体框架,结合车联网的主要技术特点探讨了LTE通信技术在车联网中的应用策略,进而根据车联网的应用需求提出了4G通信网络改造方案,并通过案例展望了车联网的应用前景。     

车联网体系结构及其关键技术

通过深入分析人车融合发展趋势及人、车、环境协同需求,提出了车联网的对象协同模型,建立了车联网对象个体与群体运行机制、交互方式与群体协同体制. 进一步提出了车联网体系架构参考模型,通过协同计算控制层实现车联网对象、服务、通信的多维协同,并着重分析了其关键技术和要求.     

燃料电池车位置姿态电池信息监测采集系统

为保证燃料电池车辆的行驶安全,进一步提升其性能,对其进行实时监测具有重要意义。以STM32为核心,搭载UCOS实时操作系统的燃料电池车实时监测数据采集系统主要包括采集节点、通信节点和外部传感器。采集节点通过GPS、加速踏板和姿态传感器获取经纬度、加速踏板电压、倾角等车辆状态参数;通信节点通过汽车CAN总线获取电机状态等燃料电池状态参数,通过串口接收来自采集节点的数据,然后将数据进行本地SD卡存储,并通过4G通信模块实时发送给远程监测系统。实车试验结果表明,该系统具有一定的便携性、实时性和可靠性,可实现对燃料电池车相关参数的数据采集和车辆实时远程监测,为下一步开展汽车安全行驶监测奠定基础。     

一种基于P2P的工作流管理系统设计

基于客户机/服务器结构的工作流管理系统，其中心化的服务器不仅影响系统性能，而且容易导致单点故障.通过引入P2P（点对点，即通过节点间的直接信息交换来实现计算资源和服务的共享）概念，给出了一种非中心化的工作流管理系统设计方案，系统中的每个节点既是客户端，同时又可以承担数据存储和流程控制的职责.基于JXTA（Juxtapose项目，SUN公司为了支持P2P应用而提供的一个底层开源平台）的实现及就诊工作流应用表明，非中心化工作流管理不仅对环境变化具有良好的适应性，而且可以为工作1流参与者提供更多的自主性.     

基于信道负载阈值的车联网信标消息生成策略

为了解决车联网中的信道饱和、拥塞以及由此带来的消息冲突问题,研究和设计车联网信标消息生成策略.根据卡尔曼滤波预测时间域关系,提出卡尔曼滤波差分预测方程,建立卡尔曼滤波预测信标消息生成模型.根据信道负载实测值与预设阈值,建立时间间隔自适应调节的信标消息生成模型和策略.通过仿真八车道高速公路基本路段和利用浮动车在长春市某路段行车实验,进行数据采集.对基于信道负载阈值的车联网信标消息生成模型和策略进行验证,开展相关分析.结果表明,提出的该分布式策略在满足车联网应用所需的位置信息准确度的要求下,能够有效地降低信道负载,避免信道拥塞,保证了各节点的消息生成和传输的公平性.     

基于双RSA累加器的无状态交易验证方案

为了缓解区块链中不断膨胀的状态数据给节点带来的存储压力,针对以比特币为代表的UTXO模型区块链,提出基于双RSA累加器的无状态交易验证方案.该方案利用固定大小的密码学承诺取代状态数据,在保证节点能够独立验证交易的基础上,大幅降低本地存储.基于RSA累加器的特性,利用2次高效的添加操作替换了复杂的删除操作,以较少的通信开销为代价,大幅降低系统的计算开销,保证交易验证的效率.实验结果表明,该方案相比于传统的区块链拥有较高的节点存储压缩率,相比于其他无状态方案拥有固定的额外通信开销及较高的交易验证效率.     

基于对等网络的面向小文件的云存储系统

针对目前主从结构的云存储系统在存储小文件延迟过大的问题,提出基于对等网络(P2P)的分布式云存储系统.通过改进Chord路由算法提高了资源的查询效率,在系统中引入中心路由节点,中心路由节点上存储系统中所有节点的路由和状态信息,使资源查询时间复杂度缩短到O(l),客户端预取中心路由节点数据,从而减少数据操作时的时间开销;系统通过备份的策略来保证数据的可靠性,实现中数据备份数为3;系统实现了文件存储、读取、删除及列目录等基本操作功能.实验结果表明,与Hadoop HDFS文件系统相比,该系统的小文件操作时间减少了一个数量级.     

基于P2P的RSS内容分发系统研究与实现

分析了基于C／S模式的RSS系统存在的问题,设计并实现了一种基于非结构化P2P网络的低成本、可伸缩的RSS内容分发系统：PPRSS。通过P2P技术实现对等节点间的直接数据交换来减轻发布节点的压力,使任何接入因特网的计算机不需要付出额外成本即可发布RSS信息,并通过数字签名保证RSS内容安全。     

一种基于P2P的工作流管理系统设计

基于客户机／服务器结构的工作流管理系统，其中心化的服务器不仅影响系统性能，而且容易导致单点故障．通过引入P2P（点对点，即通过节点间的直接信息交换来实现计算资源和服务的共享）概念，给出了一种非中心化的工作流管理系统设计方案，系统中的每个节点既是客户端，同时又可以承担数据存储和流程控制的职责．基于JXTA（Juxtapose项目，SUN公司为了支持P2P应用而提供的一个底层开源平台）的实现及就诊工作流应用表明，非中心化工作流管理不仅对环境变化具有良好的适应性，而且可以为工作1流参与者提供更多的自主性．     

基于Android的设施果树休眠期预警装置

介绍了一种基于Android平台的设施果树休眠期预警系统,实现了Android设备与C8051F342单片机之间的USB数据通信,设计基于ADT7320的环境温度采集,并简述了Android USB Host通信方式及应用开发.实验表明,该系统可以实时采集数据,利用Android设备实时处理、存储采集的数据,并绘制图形,通过移动互联网实现远程数据交换及集散控制.     

基于移动边缘计算的车联网卸载策略研究

随着车载设备的快速发展和日益增大的数据量,车联网在计算能力及通信能力方面面临着巨大的挑战.传统云计算虽然可以弥补车载设备计算资源的不足,但由于云服务器距离车辆终端较远,因此,难以满足一些对时延敏感的业务的需求,基于此问题,引入了移动边缘计算.首先,构建了基于5G的"车-边-云"协同网络架构,在该架构中融合了SDN等多种新兴技术,可以实现对车、边缘设备、云三方面资源的统一调度;其次,在此架构下建立了基于卸载时延的通信计算模型,并采用了基于改进烟花算法的计算任务卸载策略,其中,对烟花算法的改进主要是针对爆炸火花的产生方式及下一代烟花的选择方法,在改进之后,烟花可以实现在不同方向和不同维度的全方位搜索;最终,通过基于改进烟花算法的任务卸载策略,各个任务可以选择在最佳的卸载节点进行卸载,从而保证了时延最小化.仿真结果表明,在所提协同架构下,基于改进烟花算法的卸载策略可显著降低时延.当任务量为5 Mb时,所提卸载策略相比于其它卸载策略在降低时延性能上至少提高10％.     

一种面向车辆位置信息的异构数据实时云存储及可视化

随着各种机动车数量连年持续不断的增长,如何对其进行实时有效的管理就成为有关部门面临的迫切需要解决的实际问题.利用基于物联网技术所发展起来的车联网方案来解决此类问题成为了一个必然的方向.本文提出一种基于移动终端的异构数据获取并远程实时的云存储及相关数据融合并可视化的系统架构.开发移动终端应用程序用于实时获取文本、图片、视频三种具有不同数据结构特点的异构数据,在远程通信的基础上实现三种数据的分类云存储,并在云存储的基础上实现数据融合等相关应用.测试表明,整个系统工作稳定有效,效率较高,可以满足相关部门对于车辆管理的需求.     

基于区块链技术的非交互式密钥协商系统

提出一种基于区块链技术的物联网信息非交互式通信方法及系统模型,通过Diffie-Hell-man密钥协商协议和RSA签名认证,将区块链技术的分散网络特性应用于物联网通信中的去中心化,实现了物联网用户间端到端的安全通信,同时也保证了对第三方可信任机构的低依赖和解决IOT数据兼容问题,有效减少了物联网系统的运维成本.     

分布式电驱动车辆CAN通信系统设计与实现

分布式驱动车辆能够独立驱动和控制每个车轮,具有结构紧凑,传动效率高,易于精确控制等特点.以多个电控单元协调控制系统的总线通信为研究对象,基于SAE J1939与CAN2.0B总线协议,设计了多控制节点间的数据通信协议,并利用控制器快速原型开发方法与自动代码生成技术构建了通信系统的软件与硬件平台.在车轮空载条件下,对通信系统进行了实车测试,结果表明,控制指令、电机转速、电机电流与控制器温度等信号传输正确可靠,通信系统抗干扰能力强,能满足底盘系统的实时性控制需求.