物联网中物理实体搜索服务的研究

物联网的远景规划是实现物理世界和信息世界的无缝整合,物理实体的搜索服务是物联网发展路线上的关键环节之一.用户利用物理实体的搜索服务从海量动态的物理实体中寻找匹配其需求的物理实体.物理实体除具有静态属性外,还具有实时变化的动态属性,此外还与语境信息紧密相关.本文首先提出一个元数据模型来刻画物理实体及相关的资源和实体服务；然后提出用于衡量物理实体搜索服务的特征,并利用这些特征对具有代表性的搜索服务进行总结、分析和对比,指出它们的优缺点:最后对物理实体搜索服务未来可能的研究策略与突破方向进行展望.     

基于曲率距离的时间序列相似性搜索方法

针对几种时间序列相似性度量方法存在的序列元素值依赖性,对序列信息挖掘不充分等问题,该文提出一种新的时间序列分段、近似表示和相似性度量方法。在对序列信息和规律充分挖掘的基础上,对时间序列进行分段并建立了各分段的精确拟合模型,用分段的拟合曲线在各时刻处曲率组成的曲率序列对原时间序列进行近似表示,给出了时间序列的曲率距离定义。最后,提出了基于曲率距离的时间序列相似性搜索算法。该方法充分挖掘了序列信息,对时间序列的主要形态特征进行了有效保留和识别,经实验验证了该方法的有效性、稳定性和准确性。     

基于拍卖的物联网搜索数据提供机制

不同于互联网搜索采用爬虫等技术来采集数据,物联网搜索获取数据的主要方式之一是数据拥有者主动提供数据,然而自私性及隐私保护等原因导致数据拥有者不愿主动提供数据。这使得如何有效激励数据拥有者提供数据成为促进物联网搜索发展的关键问题之一。由于竞价拍卖能有效激励参与合作,因此将竞价博弈引入到物联网搜索中,为物联网搜索中的数据采集提供方法。具体地,提出了面向性价比最优的多属性逆向拍卖激励机制,证明了最优数据质量独立于自身报价、其他竞拍者的数据质量及其报价。     

物联网和传感器

物与物相联、物与物的互作用称为物联网。物联网的用途是满足人们的特定需要。物联网不是一个独立的网,它依附在互联网中。物联网中有控制物的人,物是多数,人是少数。物联网的关键是传感器,而不同的应用场合需要不同的传感器,比较分散,传感器制造产业也比较分散。物联网和传感器正在发展,有较大的市场,是通信产业转型和扩充的有利方向。     

传感器与物联网

物联网是各种物体（无论是复杂精密的，或是简单普通的）通过传感器、RFID标签和IP地址等标识符建立的网络式互连。例如，福特公司的Tool Link系统把传感器安放到包括福特Transit Connect在内的汽车中，因此当司机按动按钮时，仪表板会显示车上所有工具的清单。类似的家用系统将为你显示你手提箱中所有衣物或是公文包中所有物品的清单。     

基于PLCC的物联网传感器节点的设计

物联网是指利用信息传感设备将其它任何物品与计算机互联网相连,以实现信息交互与通信功能。物联网是实现信息采集与传送、远程设备调控等功能的主要方式,在数字化进程不断推进的现代社会,研究物联网传感器技术具有重要意义。文章提出了一种基于PLCC的物联网传感器节点的设计方案。     

基于物联网网关的传感器接入方案设计

物联网被看作信息领域一次重大的发展和变革机遇,狭义上的物联网指的是连接物品到物品的网络,从而实现物品的智能化识别和管理;广义上的物联网则可以看作是信息空间与物理空间的融合,将一切事物数字化网络化,在物与物之间、物与人之间、人与现实环境之间实现高效信息交互的一种方式。物联网网关是连接传感器网络与互联网网络的接入与控制设备,传感器收集的数据通过网关实现与互联网的互连,并进一步实现各种数据的转换及转发。文章首先简单介绍了物联网体系架构,在此基础上提出了基于物联网网关的传感器接入方案,最后,文章以LDAP作为开发环境,实现了传感器接入的信息存储方案。     

基于PLCC的物联网传感器节点的设计

物联网是指利用信息传感设备将其它任何物品与计算机互联网相连,以实现信息交互与通信功能。物联网是实现信息采集与传送、远程设备调控等功能的主要方式,在数字化进程不断推进的现代社会,研究物联网传感器技术具有重要意义。文章提出了一种基于PLCC的物联网传感器节点的设计方案。     

面向物联网的轻量级电子标签安全搜索系统

目前物联网正快速地应用于各个行业,在这些应用中都需要系统能够快速安全地搜索特定的电子标签。在实际应用中,由于物联网中得到大规模应用的标签一般均为低成本的标签,面向物联网的轻量级的电子标签搜索系统所作的研究及其成果可以应用到这些实际中,为物联网中涉及电子标签搜索的需求提供安全、高效的解决方法。     

基于组合双向拍卖的物联网搜索任务分配机制

如何合理地分配搜索任务,进而激励用户加入到搜索中是物联网搜索亟需解决的关键问题。针对物联网中数据实效性强的特点,结合物联网搜索中用户的高异构性和动态性,提出一种基于组合双向拍卖的搜索任务分配模型,从市场供求关系的角度描述了搜索发起者、搜索参与者和搜索引擎之间的关系。首先引入了竞价价值的概念,提出了一种基于贪心策略的启发式算法确定竞拍成功的用户集合,然后提出一种基于临界价格的定价算法,确保用户的竞价反映了其真实估价。理论分析及实验结果证明所提任务分配机制在保证激励相容性、合理性的基础上,有效提高了物联网搜索引擎的效率。     

基于SRAM的通用存算一体架构平台在物联网中的应用

最近,存算一体(IMC)架构引起了广泛关注,并被认为有望成为突破冯诺依曼瓶颈的新型计算机架构,特别是在数据密集型(data-intensive)计算中能够带来显著的性能和功耗优势。其中,基于SRAM的IMC架构方案也被大量研究与应用。该文在一款基于SRAM的通用存算一体架构平台——DM-IMCA的基础上,探索IMC架构在物联网领域中的应用价值。具体来说,该文选取了物联网中包括信息安全、二值神经网络和图像处理在内的多个轻量级数据密集型应用,对算法进行分析或拆分,并将关键算法映射到DM-IMCA中的SRAM中,以达到加速应用计算的目的。实验结果显示,与基于传统冯诺依曼架构的基准系统相比,利用DM-IMCA来实现物联网中的轻量级计算密集型应用,可获得高达24倍的计算加速比。     

Edge computing technologies for Internet of Things: a primer

With the rapid development of mobile internet and Internet of Things applications, the conventional centralized cloud computing is encountering severe challenges, such as high latency, low Spectral Efficiency (SE), and non-adaptive machine type of communication. Motivated to solve these challenges, a new technology is driving a trend that shifts the function of centralized cloud computing to edge devices of networks. Several edge computing technologies originating from different backgrounds to decrease latency, improve SE, and support the massive machine type of communication have been emerging. This paper comprehensively presents a tutorial on three typical edge computing technologies, namely mobile edge computing, cloudlets, and fog computing. In particular, the standardization efforts, principles, architectures, and applications of these three technologies are summarized and compared. From the viewpoint of radio access network, the differences between mobile edge computing and fog computing are highlighted, and the characteristics of fog computing-based radio access network are discussed. Finally, open issues and future research directions are identified as well.     

相似度自适应估计的物联网实体高效搜索方法

针对现有相似实体搜索方法缺乏对于观测序列长度的自适应性,且搜索过程数据存储开销过大,搜索结果准确性较低的问题,该文提出相似度自适应估计的物联网实体高效搜索方法(SAEES)。首先,设计了轻量级观测序列分段表示方法,对传感器采集的实体原始观测序列进行轻量级分段压缩表示,以降低实体观测序列的存储开销。然后,提出了观测序列相似度自适应估计方法,实现对不同观测序列长度的实体相似性的准确估计。最后,设计了高效的相似实体搜索匹配方法,依据所估计的实体相似度进行实体的准确搜索匹配。仿真结果表明,所提方法可大幅提高相似实体搜索的效率。

     

面向物联网的无线传感器网络综述

在分析无线传感器网络国内外研究现状及技术成熟度的基础上,从技术层面阐述了无线传感器网络与物联网之间的相互关系,总结了无线传感器网络系统执行所需要的信息采集系统设计、网络服务支持和网络通信协议设计等关键技术,说明了无线传感器网络未来发展所面临的挑战,并提出了面向物联网的无线传感器网络发展新思路。     

低轨卫星星座物联网业务量建模

随着物联网(IoT)规模的不断发展,其业务需求呈现出多样化、全球化的趋势。针对地面物联网无法覆盖全球的缺点,卫星物联网尤其是低轨卫星星座(LEOSC)物联网可以有效地为地面物联网提供覆盖性能上的补充和延伸。由于低轨卫星星座物联网系统广覆盖、高动态的特点,其业务量统计特性需要考虑到环境因素造成的影响,这导致其业务量分布与...     

基于电磁能量收集的无源WiFi物联网散射通信

为解决传统的物联网(IoT)通信设备功耗大、需要人工定期维护、频繁更换电池等问题,该文提出一种基于电磁波能量收集的无源WiFi物联网散射通信方法。该方法基于低功耗微处理器实现WiFi反向散射通信,同时利用自身收集的电磁波能量实现系统自供电,具有功耗低、无需电池、体积小、成本低、免人工维护、容易大量部署等诸多优势,可广泛用于物联网领域。     

融合物联网的下一代互联网体系结构研究

近年来,物联网受到各国政府、企业和学术界的广泛关注。然而,作为互联网的网络延伸,当前物联网的发展同样面临着互联网体系结构与地址受限、安全机制不足、移动性欠缺等问题,而以IPv6为标志的下一代互联网技术有望解决这些问题,因此设计融合物联网的下一代互联网体系结构具有重要现实意义。目前一些组织已经提出了多种物联网体系结构,但这些体系结构通常针对特定场景设计,欠缺对互联网体系结构的继承性和对不同应用场景的兼容性。本文提出了一种具有兼容性、自适应性、简单性和高效性的融合物联网的下一代互联网体系结构,并指出该体系结构需要解决的主要技术问题和初步的解决思路。     

面向物联网的深度Q网络无人机路径规划

随着无人机技术的广泛应用,基于无人机辅助数据收集的物联网架构扩展了物联网的应用范围,尤其适用于军事战场、灾害救援等极端场景。针对上述场景,该文提出一种基于深度Q网络(Deep Q-Network, DQN)框架的无人机飞行路径规划算法。该算法以无人机飞行周期内收集信息的平均信息年龄(Age of Information, AoI)为优化目标,来保证无人机收集数据的时效性。仿真结果表明,所提算法可以有效降低无人机单个飞行周期内收集数据的平均AoI。与随机算法、基于最大AoI的贪心算法、最短路径算法以及基于AoI的路径规划算法(AoI-based Trajectory Planning, ATP)相比,平均AoI分别降低了约81%, 67%, 56%和39%。该研究实现了无人机辅助物联网系统中,数据的高效、低时延采集。     

卫星物联网场景下基于节点选择的协作波束成形技术研究

针对卫星物联网(IoT)场景下信号长距离传输衰减大以及单个终端节点传输性能受限的问题,该文提出一种基于节点选择的协作波束成形算法,增强终端节点的传输能力。在实际终端位置信息存在误差的条件下,推导出了协作波束成形平均方向图函数,分析了不同系统参数对于协作波束成形平均方向图和瞬时方向图差异的影响。在此基础上,根据卫星物联网链路传输性能需求,提出一种区域分组优化的协作节点选择算法。仿真结果表明,相比于传统的分布式协作波束成形节点选择算法,该文提出的算法在实际的误差模型中旁瓣抑制和零陷生成方面具有更好的性能。