物联网开放服务平台

针对目前物联网以垂直服务系统为主、缺乏跨系统的资源共享等问题,提出了一个可扩展的物联网智慧服务体系架构.在此基础上构建了统一的服务数据模型,通过消息发布中间件,屏蔽底层设备的数据结构、数据平台、操作系统等多源异构问题,加入认证授权机制,从而形成一个可扩展、可以接入各种服务、安全可靠的物联网智慧开放服务平台.最后设计了物联网开放服务平台的系统原型,通过实现具体的应用系统,验证了所提架构的可行性与优越性.     

利用改进ILP和二进制穷举择优法的低成本物联网流量多目标路由感知方法

针对无线网络不能为多样化应用需求提供支持及卸载移动通信核心成本较高的问题,提出了一种改进整数线性规划模型(IILP)结合二进制穷举择优法的低成本混合物联网流量多目标路由感知方法。首先,基于IILP对混合物联网流量路由感知进行建模,获得准确的能量感知模型;其次,采用多目标MAXI路由感知算法对多目标路由感知模型进行了求解,降低了流量路由求解的延时;最后,采用二进制穷举择优法对流量路由感知的吞吐量进行扩展。仿真实验表明,与现有算法相比,提出方法降低了求解的延时,提高了流量的吞吐量,减少了流量的丢包率,同时还降低了混合物联网多目标路由感知的成本。     

Achieving concurrency in cloud-orchestrated Internet of Things for resource sharing through multiple concurrent access

Cloud-orchestrated Internet of Things (IoT) facilitates proper utilization of network resources and placating user demands in smart communications. Multiple concurrent access (MCA) techniques designed for cloud-assisted communication helps to achieve better resource sharing features with fault tolerance ability. A multi-objective resource allocation and sharing (RAS) for balancing MCA in cloud-orchestrated IoT is presented in this article. The RAS constraints are modeled through linear programming (LP) as an optimization approach. The constraints are resolved using genetic representations (GR) for reducing the unserviced requests and failed resource allocations. Conventional genetic stages are inherited by the LP model to solve resource allocation and access issues reducing latency. The combined LP and GR jointly resolve resource allocation and MCA stagnation in cloud network. A fair outcome of LP-GR is estimation using the metrics response latency, resource utilization, request handled, and average latency.     

面向IoT的边缘节点平台架构

针对边缘节点体系结构支持功能单一、模块划分混乱、向云端传输数据中的带宽开销大以及数据传输安全问题,设计开发了一套面向IoT的边缘节点平台架构.该平台架构包括设备管理、数据管理、资源管理、应用管理以及导出服务管理5个模块,使用最小二乘法等算法在边缘侧实现数据采集、数据过滤、数据加密、指标分析等功能.测试结果表明,该平台能...     

轻量级的一对多认证和密钥协商方案

在物联网数据传输过程中,需要认证通信双方的身份和加密传输数据.目前,已有大量的认证和密钥协商方案已经被设计,但是,现有方案容易遭受多种攻击,例如智能卡被盗攻击,拒绝服务攻击等;针对现有方案存在问题,本文提出了一种轻量级的一对多认证和密钥协商方案,在用户端和传感器端分别使用椭圆曲线密码学和异或操作来实现相互认证,利用预共...     

基于RFID和WSN的新型物联网智能停车系统

结合RFID、WSN、NFC、移动等多种技术,提出了一种新型的物联网智能停车系统.它能够实时收集有关停车位占用状态的环境参数和信息.为了降低系统的成本,分析了太阳能RFID标签作为汽车检测系统的可能性.此外,还安装了一个基于静态Java和Google云端消息传递技术的软件应用程序,以便管理警报事件.为了证明所提出的方案...     

适用于大规模无线传感器网的流量优化系统设计

针对大规模无线传感器网络(WSN)流量随访问者数量增加而上升的问题,设计并实现了一种适用于构建大型WSN并降低系统流量的应用系统框架。系统采用IPv6和低功耗无线个域网的IPv6技术(6LoWPAN)搭建大规模WSN,使用消息队列遥测传输(MQTT)协议和针对WSN设计的消息队列遥测传输(MQTT-SN)协议在应用层搭建了连接WSN和传统互联网的发布/订阅结构。实验结果显示,当系统中存在5个传感器节点时,与受限应用协议(CoAP)构建的WSN应用系统相比,提出的系统框架的数据流量仅为前者的18%左右。这表明该系统框架可有效地控制访问者增加对WSN流量造成的影响。     

Development of foundation models for Internet of Things

With the advent of the Internet of Things (IoT) that offers capabilities to identify and connect worldwide physical objects into a unified system, the importance of modeling and processing IoT data has become significantly accentuated. IoT data is substantial in quantity, noisy, heterogeneous, inconsistent, and arrives at the system in a streaming fashion. Due to the unique characteristics of IoT data, the manipulation of IoT data for practical applications has encountered many fundamental challenging problems, such as data modeling and processing. This paper proposes the infrastructure for an IoT prototype system that aims to develop foundation models for IoT data. We illustrate major modules in the IoT prototype, as well as their functionalities, and provide our vision of the key techniques used for tacking the critical problems in each module.     

新颖的物联网RFID传感系统防冲突算法

基于超高频射频识别(RFID)技术构建物联网系统往往需要将多个读写器同时工作于同一区域,这种多读写器环境势必会造成多读写器冲突,严重影响系统的性能。针对常用的反向散射耦合方式,选取信干比作为系统通信质量的度量,提出基于快速功率控制和退避机制的防多读写器冲突算法。读写器依据信干比情况,动态调节自身发射功率,在保证读写器读写距离的同时,减少信号覆盖区域的冗余,实现防冲突。考虑到发射功率调节至最大时,读写器仍可能无法获取目标信干比,引入了退避机制,使读写器主动降低发射功率,其退避时间映射于目标信干比迭代比例。实验结果表明,读写器能够根据功率控制算法,动态调节发射功率并快速收敛,提高了系统的实时性和可靠性。退避算法的设计提高了读写器信道争用的公平性,而且大大降低读写器功耗,这对移动/手持读写器尤为重要。该防冲突算法有效地最小化信号覆盖区域的冗余,实现防多读写器冲突,同时能够保证读写器的目标识别距离,提高了标签识别率。