一种无线传感网与现场总线通信网关的设计与实现

设计了一种无线传感网与CAN总线、Modbus总线的通信网关。该装置以嵌入式微处理器STM32F207ZG为核心,采用无线通信模块CC2530作为无线传感网汇聚节点。在RS485通信的基础上实现了Modbus协议。STM32F207ZG内部CAN总线控制器配合CAN总线收发模块使网关可以接入CAN总线。试验表明:该网关分别接入Modbus总线、CAN总线均可实现总线监控网络与无线传感网的数据传输,且可以作为新型无线传感网监控系统扩充现场总线数据采集设备的接入点。     

5G环境下微服务架构的自组网通信网关设计

针对当前自组网通信网络转发与协作能力差，导致网关内各个节点通信数据包分组投递状态不佳、端到端延时长的问题，在5G环境下设计了基于微服务架构的API网关协同接口，实现微服务的动态协同工作。构建5G网关切片生命周期管理模块，设计微服务架构后端松散耦合协作服务集群结构，获得每个组件松散耦合协作服务配置信息，实现网关配置化。计算5G环境下自组网通信范围，调整节点密度，通过自组织通信网关就近接入，计算动态网关在一定时隙内的预期效用，实现动态网关均衡博弈状态下的转发与协作。由测试结果可知，端到端时延最长仅为3 s,说明所设计的网关具备良好转发与协作能力。     

LonWorks的嵌入式以太网关设计

针对LonWorks网络的互联网化问题设计了一种LonWorks的嵌入式以太网关，该网关对外提供以太网通信接口RJ-45和Lon网接口，有效地实现Lon网和以太网的互联。该方案简单、可靠、廉价，具有广阔的应用前景。     

IPv6与ZigBee互联网关的设计与实现

针对ZigBee无线传感网络和IPv6网络不能直接互联的问题,提出一种基于Contiki操作系统和cc2530硬件平台的嵌入式互联网关设计方案。将网关架构部署在ZigBee组网中的Sink节点上,利用6LoWPAN技术实现ZigBee网络和IPv6网络的互联互通。改进6LoWPAN适配层的报文压缩方法,实现接口层ZigBee协议与网络层IPv6协议的数据交换。仿真结果表明,在传输负载较大的情况下,该网关具有低延时和低功耗的特点,验证了该网关的有效性。     

面向矿井瓦斯监测的ZigBee无线传感网系统设计

针对传统有线传感网在井下进行瓦斯监测存在使用成本高、移动性差及覆盖范围有限等问题,设计了一种面向矿井瓦斯监测的ZigBee无线传感网系统。该系统利用采集节点实时采集井下瓦斯浓度,采用ZigBee协议将瓦斯浓度数据实时传输至汇聚节点,由汇聚节点汇总并传输至嵌入式网关,数据经嵌入式网关解析处理后转发至矿井监控中心,从而实现井下瓦斯监测数据的实时显示。实验结果表明,该系统具有较高的可靠性和较好的实时性,覆盖范围广。     

基于Wi-Fi与433 MHz频段的无线传感网通信网关设计

分析目前工业监测中多种无线通信方案的优劣,针对节点固定、拓扑结构并不复杂的工厂监测场景,设计一种以2.4 GHz Wi-Fi和433 MHz频段无线通信方式的WSN网关,并搭建以网关为核心的通信框架.硬件层面上,设计网关整体硬件结构及各模块电路;软件层面上,为提高433 MHz频段无线传感网通信稳定性,对Zig-Bee协议进行场景适应性优化,约定网关通信数据格式,并对软件流程进行模块化设计.对网关性能进行测试,结果表明,该网关通信稳定可靠及时、设计合理且实用性强.     

基于WIA-PA标准的农田信息传感网设计与实现

WIA-PA是一种新兴的工业无线传感器网络协议,提出一种基于WIA-PA协议的农田温湿度信息传感网络的设计与实现方法;主要从事基于分层状态机原理构建WIA-PA的各层协议,并采用QP (Quantum Platform)量子编程平台作为任务调度的枢纽;主要从事温湿度传感器节点通过星状网和网状网组合形式组建成自组织的无线网络,并将信息汇聚至网关节点;主要从事此外,设计了传感器协议的低功耗模式和网关与服务器之间信息交互的协议,并对设计的WIA-PA传感网络的功耗以及丢包率等进行了实测,验证了所设计传感网的良好性能.     

一种基于组件的无线传感器网络网关设计

针对无线传感器网关设计的适应性和重用性问题,我们提出了一个基于构件的WSN网关设计方法。该设计具有下列优点:服务和协议可以被配置和远程更新;网关可以连接异构网络并且网关两侧的协议可以灵活组合并提供服务解释转换。该网关设计用XML描述模块和配置接口,允许不同的协议栈组合和网络层相结合,以满足特定的WSN应用要求。为了证明模块化设计的可行性,我们首先实现了一个原型,并给出网关的一些实施细节,并给出了基于ZIGBEE的无线传感器网络实验步骤.最终实现了一个基于构件的无线传感器网络,验证该设计模型的有效性和可用性。     

基于ZigBee、以太网、WiFi技术的网关设计

针对适用于教学仪器市场的物联网产品比较少以及与学校自主研发产品不兼容的情况,设计并实现了基于无线传感网技术的测控子系统.该子系统由数据采集与控制节点、网关、服务器和上位机4部分组成.其中,网关是数据采集控制节点和服务器的通信桥梁.网关采用STM32F103VET6和CC2530双处理器架构.首次将逆向云算法应用到物联网网关中,使网关具有自适应性和智能性.详细介绍了测控子系统中网关架构、软硬件设计、通信协议和逆向云算法.实验结果表明,本设计能满足系统各项要求,具有良好的可靠性.     

基于802.11ah井下监测传感网的RAW重分组研究

现有的ZigBee、超宽带、WiFi等井下无线传感网通信技术或传输距离短,或传输速率较低,或覆盖范围与接入设备数量受限,而IEEE 802.11ah协议满足井下无线传感网对传输范围、功耗、网络容量、传输速率等的要求,可用于井下监测传感网传输周期性监测数据。针对802.11ah协议中MAC层标准限制接入窗口(RAW)机制在进行传感节点分组时不灵活、易导致组间负载不平衡的问题,提出了一种基于时延优化的RAW重分组方法:根据数据包预计传输时间对所有传感节点重新分组,通过3次分组来减少RAW组内节点碰撞、降低传输时延。为实现RAW重分组,提出了关联标识符(AID)分组重分配方法:采用部分传感节点断开关联的方式,按重分组后的RAW组分批次为节点重新分配AID,并将AID与节点MAC映射,从而减小RAW重分组时间开销,避免AID重分配过程中因数据无法传输而导致网络性能下降。仿真结果表明,随着井下监测传感网中传感节点增多,RAW重分组方法较标准RAW机制的网络时延更小、吞吐量更大、丢包率更低,且重分组过程对网络性能影响较小。     

基于透明度的目标提取的研究

景象提取的目的是将数字图像中的景物从背景中分离出来,为了更好地实现这一目的,微软亚洲研究院Jian Sun等人于2004年提出Poisson Matting方法.该方法将透明度(α值)作为图像的一种内在属性,变分地寻求其最优解,来达到目标提取的目的.主要介绍Poisson算法,针对Poisson算法中程序运行时间比较长的问题,对算法中耗用时间多的两个步骤:图像初始α值的计算以及前景图像F、背景图像B的计算进行了改进,在VC6.0中进行了实现,并取得了较好效果.     

CSCW系统中协同感知的研究

协同感知理论的研究与应用是计算机支持的协同工作的重要研究内容之一.在研究分析了传统的协同感知所依赖的CSCW体系结构的基础上,提出了一种基于P2P的三层结构的协同感知框架,该架构很适合于CSCW中项目可以划分为若干个相对独立的模块的情形.最后对该框架的具体感知模块进行了分析,并讨论了下一步研究将要解决的问题.     

NTFS下文件隐藏方式研究

开放环境下信息的安全与保护有着重要的研究价值。对待隐藏文件无需专门分配存储空间,而是将其转移存储到系统文件的内部碎片中。隐藏文件的文件名、带路径的宿主文件名及二者对应关系加密后分别存放在两个普通文件中。实验及研究表明此种方式能够对数据做到深度隐藏。     

基于XQuery查询优化的研究

XML已经成为网络上信息描述和信息交换的标准,随着XML应用得越来越广泛,人们提出了多种XML 数据的查询方法.但是,很多查询方法都有各自的局限性.利用有意义的最小公共实体结构EntityInMLCAS(Entity In Meaning Lowest Common Ancestor Structure)原理,提出一种优化查询方法.同时采用堆栈技术的方法对XML文档结点树进行自顶向下的遍历,该方法大大提高了优化查询的速度.     

基于RBAC的WEB环境下OA系统权限控制的研究

WEB环境下OA(Office Automation)系统的权限控制是一个热点问题.针对此问题详细介绍了一种实用的解决方法--基于角色访问控制模型的方法,并在此基础上根据实际项目重点阐述了RBAC数据库的设计方法,以及基于RBAC数据库的权限控制的设计方法,最后给出权限子系统的具体配置步骤,并给出实际运行结果.     

基于集群拓扑结构的工作流调度研究

针对MapReduce的默认调度策略先进先出(FIFO)在执行任务时考虑本地性调度带来的任务等待时间长、资源利用率不高和没有考虑任务的优先级等问题,提出一种基于集群拓扑结构的工作流实时调度算法。MapReduce在对工作流进行Map处理时,首先根据taskTracker的计算能力和数据大小对map阶段工作流的完成时间进行估计,得到一个完成时间隶属函数,然后再利用集群的拓扑结构,得到taskTracker在集群中的距离隶属函数,根据这两个隶属函数来对集群中的taskTracker在工作流处理时间和数据传输时间进行综合性能评估,这样可以有效地缩短任务的等待时间并提高资源的利用率。同时该算法采用对作业进行优先级划分的方式,满足不同类型作业的需求。大量的实验结果表明:该优化策略在平均完成时间和平均等待时间方面要优于FIFO算法,可以有效提高工作流处理的实时性。     

基于MapReduce工作流优化器的研究

对MapReduce工作流的优化主要是通过对MapReduce栈的优化实现的。针对MapReduce工作流的优化问题,首先,提出相关概念;其次,介绍MapReduce工作流基于成本的优化过程;然后,通过实例阐述MapReduce工作流中的数据流依赖和资源依赖关系。基于此,提出3种MapReduce工作流优化器,并对其进行端对端的评估。最后,通过实验评估工作流优化器的优化开销并对比分析了这3种工作流优化器。     

基于MDA的构件开发方法的研究

在对目前构件技术研究的现状进行分析的基础上,详细讨论了MDA（Model-Driven Architecture）方法产生的背景及其涉及的核心技术,论述了MDA对软件开发产生的深远意义,提出了一种基于MDA的构件开发方法MDAC,并从不同的层次分析了MDAC方法的体系结构,主要包括模型分类、构件建模框架、模型转换实现、构件开发过程、建模工具等内容。     

基于Google Earth的增值服务研究

介绍基于Google Earth应用系统开发的基础知识和模式,分析了Google Earth增值业务架构,提出了基于J2EE的KMLServer增值服务器框架,并给出了一个KML Server应用范例。