物联网学报

工业物联网安全与核心技术国产化

倪光南

2018, 2(2): 1-7. doi:10.11959/j.issn.2096-3750.2018.00046

摘要 ( 1937 )

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以工业控制系统为切入点，详细分析了工业物联网面临的安全问题和国家网络安全战略，阐述了核心技术国产化的重要性。针对工业物联网的核心技术之一——桌面计算机技术，论述了打破Wintel体系垄断的必要性及有利条件，给出了 2 条替代 Wintel 体系的途径和关键技术，综合分析了我国安全可控桌面计算机技术体系现状和应用成果，最后为我国网络安全和信息化技术的未来发展提出了几点建设性意见。

物联网标识技术发展与趋势

田野,刘佳,申杰

2018, 2(2): 8-17. doi:10.11959/j.issn.2096-3750.2018.00047

摘要 ( 3708 )

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物联网突破了传统的人与人之间的通信模式，引入对物理世界的感知，从而建立人与物、物与物之间的通信，并实现信息的动态获取、智能处理、无缝交互与协同共享。作为识别区分不同目标对象的物联网标识则是实现以上信息通信和各类应用的基础与前提。物联网标识用于在一定范围内唯一识别物联网中的物理和逻辑实体，以便网络或应用基于此对目标对象进行相关控制和管理以及相关信息的获取、处理、传送与交换，它是物联网中最重要的基础资源，是物联网对象的“身份证”。为了在一定范围内唯一识别物联网各种异构资源，并基于其控制和管理目标对象，获取和传送相关信息，就需要提供基于物联网标识的解析服务，实现不同层次的标识映射。

基于区块链的物联网设备标识研究

陈美娟,朱晓荣

2018, 2(2): 18-26. doi:10.11959/j.issn.2096-3750.2018.00048

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将区块链技术与物联网应用相结合，提出了基于区块链标识的物联网体系架构，设计了一种基于区块链的物联网标识编码方法，说明了基于所提架构的物联网设备注册服务流程和查询服务流程，并对该体系的安全性进行了分析。基于所提网络架构和标识方法，给出了智慧家庭场景中的应用，从2种典型案例中可以看出，所提方案能够保证物联网各种应用的安全性。

物联网物体描述方法与物体标识

潘博文,马超

2018, 2(2): 27-32. doi:10.11959/j.issn.2096-3750.2018.00049

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从物联网标识体系现状出发，讨论物联网的发展思路，从另一个角度提出物联网物体描述这一概念，用于解决物体标识不统一的问题。介绍物联网开放体系架构，重点说明其中物体描述层的物体描述方法，然后详细说明物体描述元数据二层结构，说明元数据每个字段的内容和意义。介绍物体描述文件，说明物体描述文件和物体标识的关系。讨论物联网物体描述对人工智能发展的作用，并说明物体描述技术标准化的进展和问题。

雾计算赋能机器人同步定位与地图构建

杨旸,李凯,徐海东,王华俊,王昆仑,李剑,周明拓

2018, 2(2): 33-40. doi:10.11959/j.issn.2096-3750.2018.00050

摘要 ( 2077 )

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机器人探索预先未知的环境时通常需要同步定位和地图构建（SLAM），例如，在救援场景中，可以利用雾计算这种新兴的计算模式来实现更快、更精确、更节能的机器人SLAM。基于此，提出了雾计算赋能机器人SLAM的框架设计，并分析了其面临的挑战，最后通过真实试验床演示了该框架设计。

采用可穿戴圆极化天线的离体信道特性建模与分集接收方法

吕文俊,崔鹏飞,朱洪波

2018, 2(2): 41-48. doi:10.11959/j.issn.2096-3750.2018.00051

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提出了采用一对反旋向平面端射圆极化可穿戴天线进行分集的体域通信抗多径接收方法，其原理是利用平面端射圆极化天线的俯仰面宽波束特性克服身高变化带来的幅度衰落，并利用其圆极化特性改善来波极化失配引起的深度衰落。在5.8 GHz频段上设计了天线实物，然后测量体域传播特性并建立离体分集信道模型，进而研制了信道仿真器，并与线极化天线分集情况进行比较。实验与仿真结果表明，同等条件下圆极化分集的等增益合并功率电平比线极化分集平均提升2.1 dB，多径均方根时延扩展及多径数显著降低，系统传输误码率可降低一个数量级，充分验证了体域圆极化天线分集接收方法的正确性及有效性。

基于声波相位的物联网感知技术

刘洋,张武雄,房卫东

2018, 2(2): 49-53. doi:10.11959/j.issn.2096-3750.2018.00052

摘要 ( 1055 )

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物联网设备之间的感知以及交互技术是物联网行业发展必备基础之一。随着多媒体设备越来越普及（如智能手机、平板电脑、家庭音响），普遍存在于这些设备上的扬声器和麦克风使低成本声波设备与设备之间的交互技术成为可能。而声波具有的低速率、低频率的物理特性，使基于声波的感知技术具有较高的精度、较低的计算量等优点。基于此，提出一种声源与移动设备之间基于声波的相位差测量方法，以在不同的移动设备与声源之间进行高精度的距离测量。在一定范围内，首先，移动设备接收声源发送的单频率声音信号，并利用声音信号与声源的音频模块进行相位同步，然后，通过计算移动设备与声源之间相位差，计算移动设备与声源之间距离的改变。

推进军事物联网体系建设的对策思考

蓝士斌,夏文祥

2018, 2(2): 54-57. doi:10.11959/j.issn.2096-3750.2018.00053

摘要 ( 1269 )

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军事物联网是军队网络信息体系的重要组成部分。基于此，首先阐述了军事物联网体系化建设的重要意义，然后提出了军事物联网感知组网体系、公共服务体系、标准规范体系、安全保密体系、示范工程的主要建设内容，最后讨论了推进军事物联网体系建设的对策思路。

基于声波测距与PDR融合的手机室内定位方法

庞茂,王玫,宋浠瑜,罗丽燕,阮琨

2018, 2(2): 58-64. doi:10.11959/j.issn.2096-3750.2018.00054

摘要 ( 1751 )

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在室内定位过程中，针对行人航迹推算（PDR,pedestrian dead reckoning）算法中惯性传感器的累积误差随时间增大的问题，提出一种基于智能手机的声波测距与PDR融合的室内定位方法。首先，利用PDR进行位置推算，然后，利用声波测量手机与墙之间的距离，结合已知的室内地图信息，对 PDR 中的累积误差进行纠正。在不需要布置任何节点的条件下，实现长时间稳定的室内定位。为解决长距离条件下墙体反射的回波信号难以检测的问题，利用智能手机内置双麦克风的特点，采用波束成形的方法，对目标墙体反射的回波进行信号增强，增大了声波测距的有效测量距离，从而扩大了所提定位方法的应用范围。实验结果表明，所提融合定位方法的平均定位误差为0.427 m，与单独使用PDR的定位结果相比，平均定位误差降低了2.748 m。

面向不平衡数据的多层神经网络模型

张雪,石志国,刘璇

2018, 2(2): 65-72. doi:10.11959/j.issn.2096-3750.2018.00055

摘要 ( 1045 )

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传统的不平衡数据分类问题往往会因为类间数据不平衡造成分类器的性能下降。利用 AUC（ROC 曲线下的面积）为评价指标，结合单类 F-score 特征选择和遗传算法建立多层神经网络模型，选出对于不平衡数据分类更有利的特征子集，从而建立更适用于不平衡数据分类的深度模型。基于Tensor Flow建立多层神经网络模型，通过对4组不同UCI数据集进行测试，并与传统的机器学习算法如朴素贝叶斯、K最近邻、神经网络等进行对比验证。实验证明，所提模型在处理不平衡数据分类问题上的表现更优秀。

物联网无线接入技术研究

朱剑驰,杨蓓,陈鹏,佘小明,毕奇

2018, 2(2): 73-84. doi:10.11959/j.issn.2096-3750.2018.00056

摘要 ( 1821 )

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移动互联网和物联网是未来移动通信发展的两大主要驱动力，将为5G提供广阔的前景。物联网扩展了移动通信的服务范围，从“人的互联”向“万物互联”演进，低功耗大连接和低时延高可靠场景是5G物联网的两大场景。低功耗大连接场景具有小数据分组、低功耗、海量连接等特点。低功耗大连接场景不仅要求网络具备超千亿连接的支持能力，而且还要保证终端的超低功耗和超低成本。低时延高可靠场景主要面向车联网、自动驾驶、工业控制与远程医疗等应用。这类应用对时延和可靠性具有极高的指标要求，需要为用户提供毫秒级的端到端时延和接近 100%的业务可靠性保证。首先，介绍了面向低功耗大连接应用场景的各项技术，包括工作于未授权频谱的LoRa、SigFox等技术和工作于授权频谱的EC-GSM 、LTE-M和NB-IoT等技术；然后，给出了低时延高可靠场景的业务需求与性能指标；最后，描述了3GPP V2X和IEEE DSRC两大标准体系ITS技术的发展。

基于信令大数据构建覆盖“端管云”物联网端到端业务保障系统

耶旭立,曾强,刘立宇,苏郁,康萌

2018, 2(2): 85-93. doi:10.11959/j.issn.2096-3750.2018.00057

摘要 ( 1156 )

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随着无线业务类型向海量、大连接、小流量等场景演进，移动互联网已经大步迈向物联网时代。物联网业务承载于运营商所部署的无线网络之上，其在提供丰富行业应用的同时也使运营商面临着巨大的端到端后向业务保障挑战。基于此，提出并构建一种基于信令大数据并覆盖“端管云”的物联网端到端业务保障系统，解决物联网在用户、终端、无线、传输、核心网、数通6种网元以及网络接入、业务接入、网络切换、业务使用质量 4 个阶段面临的六元四阶跨专业协同定界难问题，助力运营商完成从传统只关注网络设备的 KPI（key performance indicator）指标运维模式向注重业务感知的KQI（key quality indicator）端到端全流程业务保障机制转型，为物联网应用提供端到端全流程一键式定位保障能力。

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