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当期目录

      
    前言与综述
    制造业与互联网融合的趋势和实践
    谭建荣
    2018, 2(4):  1-4.  doi:10.11959/j.issn.2096-3750.2018.00071
    摘要 ( 1289 )   在线阅读 ( 52 )   PDF下载 (536KB) ( 1373 )   可视化   
    参考文献 | 相关文章

    在深入研究制造业与互联网融合的技术内涵基础上,从深度融合的概念、方法、目标和成果4个角度提出了融合的技术瓶颈。针对不同领域,详细分析了制造业与互联网深度融合的十大关键技术,并给出了关键技术应用的不同场景。

    理论与技术
    智慧标识网络中基于族群协作的缓存机制
    李海峰,权伟,承楠,张宏科,沈学民
    2018, 2(4):  5-13.  doi:10.11959/j.issn.2096-3750.2018.00078
    摘要 ( 819 )   在线阅读 ( 26 )   PDF下载 (978KB) ( 892 )   可视化   
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    智慧标识网络(SINET,smart identifier network)是一种新型网络架构,其通过动态协作服务资源、功能族群以及物理组件,有效提高了网络可扩展性、资源利用率和服务质量,为工业物联网发展提供了一种有效手段。为了提高资源受限网络中的传输效率,SINET在部分网络组件中引入缓存,可降低资源受限节点流量冗余带来的带宽浪费。针对智慧标识网络架构,提出了一种基于族群协作的缓存机制(C2Cache,crowd-based collaboration cache)。C2Cache通过感知网络实际拓扑,动态创建与优化缓存功能族群,并以族群为单元执行最大收益缓存(MBC,maximum benefit cache)算法,同一族群中优先缓存收益排名靠前的网络内容,从而实现缓存效率的最大化。通过自主研发的实验床模拟系统EmuStack,对C2Cache进行了性能分析与评估,实验结果表明,对比LCE、Random、ProbCache、LCD和Greedy主流缓存机制,C2Cache可有效提高缓存命中率,从而大幅度降低平均访问时延。在测试网络场景下,性能提升15%~30%。

    基于边缘计算的物联网监测系统中利用自编码神经网络实现的异常检测
    于天琪,朱咏絮,王现斌
    2018, 2(4):  14-21.  doi:10.11959/j.issn.2096-3750.2018.00076
    摘要 ( 2271 )   在线阅读 ( 37 )   PDF下载 (1525KB) ( 1414 )   可视化   
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    物联网以其便于搭建及成本低廉等优点,被广泛地应用于环境监测中。在大规模物联网监测系统中,云平台一直被用作远程的数据和控制中心,然而系统中大量的数据上传和处理给云平台的带宽负载和实时性反馈等方面带来了巨大挑战。因此,提出了基于边缘计算的物联网监测系统框架。边缘计算作为该系统的中间层,能够为终端设备提供实时的本地服务,同时能够通过初步分析分流云平台的计算任务进而降低数据上传量。在此基础上,进一步提出了一种利用自编码神经网络实现的异常检测方法。采用实地采集的海洋气候监测数据进行仿真分析,仿真结果表明,本文提出的基于自编码神经网络的异常检测方法能够充分利用采集数据的空间相关性并准确地检测出异常数据。

    空间物联网的分布式数据存储与传输技术
    张钦宇,顾术实,王野,薛佳音
    2018, 2(4):  22-30.  doi:10.11959/j.issn.2096-3750.2018.00072
    摘要 ( 1257 )   在线阅读 ( 18 )   PDF下载 (1668KB) ( 1085 )   可视化   
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    从物联网的基本概念和相关技术出发,追踪当前世界低轨通信星座系统和我国构建天地一体化信息网络的发展趋势,提出了空间物联网的基本概念。空间物联网与传统卫星物联网不同,不仅是利用卫星中继解决远程的机器通信问题,而是在天地一体化信息网络架构下的一种泛在物联网体系,是地面物联网在全球立体空间层面的拓展,是多种信息技术融合而成的综合性应用服务平台。总结了海量数据业务特征下的空间物联网面临的主要挑战,包括系统负载过大、数据损毁丢失、链路频繁中断、能耗开销过高等数据存储与传输问题。进而提出了建立面向空间物联网应用服务的星地一体化分布式存储与传输系统的设计思路,介绍了关键技术,实现了海量信息业务的安全保障和跨域互联。最后,对未来空间物联网的研究热点方向提出了展望和思考。

    物联网环境下基于场景要素的多码流变分辨率压缩传输技术研究
    肖尚武,胡瑞敏,陈宇,肖晶
    2018, 2(4):  31-39.  doi:10.11959/j.issn.2096-3750.2018.00075
    摘要 ( 1340 )   在线阅读 ( 6 )   PDF下载 (1867KB) ( 689 )   可视化   
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    针对城市监控覆盖面广、海量接入的需求,实现低带宽和低功耗性能是解决这一问题的重要研究方向。在智慧城市、安防监控等应用领域,基于场景要素,如人脸关键区域的视频监控尤为重要。实现场景要素的提取,以极低带宽传输关键信息,通过多码流区别编码策略,在物联网环境下实现视频技术的应用,是目前值得研究的可行方向。通过设计面向人脸的变分辨率混合编码算法,可大幅度节省带宽、降低功耗,满足窄带物联网的接入要求。通过基于深度学习Caffe框架的人脸检测算法,在关键帧获取人脸感兴趣区域,并以高分辨率编码人脸图像;通过设计码率自适应分配算法,合理利用带宽,区别编码人脸信息和全图背景内容;通过窄带传输编码后的混合码流信息,在接收端采用基于关键帧的人脸增强解码算法,得到人脸局部的高清监控画面。实验表明,采用所提方法在120~160 kbit/s窄带传输时,人脸画面可以保持与原始高清监控采集端同等清晰度,具有很强的实用性。

    边缘智能驱动的车联网
    张彦,张科,曹佳钰
    2018, 2(4):  40-48.  doi:10.11959/j.issn.2096-3750.2018.00080
    摘要 ( 2572 )   在线阅读 ( 83 )   PDF下载 (2184KB) ( 1702 )   可视化   
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    边缘智能技术通过将计算、存储等资源向用户端推进的方式,赋予了网络边缘实体更强大的信息处理与内容投递能力,也为移动业务的开发与实现提供了高效、低时延的服务支撑平台,深刻地改变着移动应用的功能与网络资源的利用模式。首先对网络边缘智能技术在车联网中的应用进行研究,提出了设计高效车联边缘系统所需要解决的核心科学问题。然后,深入分析了以上问题解决过程中所面临的技术挑战,并给出了应对策略。

    交通物联网中基于改进Webster方法的单点信号配时研究
    马琳,陈复扬,姜斌
    2018, 2(4):  49-55.  doi:10.11959/j.issn.2096-3750.2018.00073
    摘要 ( 559 )   在线阅读 ( 6 )   PDF下载 (668KB) ( 437 )   可视化   
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    针对交通物联网中单点定时信号配时问题,将微观层面分析法和宏观层面分析法相结合,提出了一种基于改进Webster方法的配时方案。以饱和度和信控延误为优化目标,建立单点的平均延误模型;针对无信号控制和有信号控制的单交叉口分别建立博弈模型和冲突模型,并进行冲突分析;基于改进Webster方法,额外考虑了机动车通过单点所需最短时间,提出了单点信号配时三步优化方案以减少延误。仿真结果证明了所提方案的有效性。

    万物互联:学术数据的互联、挖掘与可视化
    张秋颖,周乐,唐静瑶,傅洛伊,王新兵
    2018, 2(4):  56-60.  doi:10.11959/j.issn.2096-3750.2018.00074
    摘要 ( 1863 )   在线阅读 ( 12 )   PDF下载 (1948KB) ( 836 )   可视化   
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    随着物联网的不断发展,“物”的概念已扩展至学术数据领域。由于物联网节点的海量性以及节点关系的复杂性,用户很难直接从互联的学术数据中获得对所需信息的进一步分析。AceMap 作为一个学术搜索系统,为了能够帮助用户获得全方位的学术信息,通过自主研发的 AceKG 学术知识图谱,为用户提供了个性化查询以及实时生成结果的服务;同时,以学术地图(如论文地图、学者地图等)的方式直观呈现学术数据之间的关系,帮助用户高效获取所需信息。

    物联网云服务的动态流量控制策略研究
    凌其能,王一川,杨贾冰,郑侃
    2018, 2(4):  61-67.  doi:10.11959/j.issn.2096-3750.2018.00082
    摘要 ( 527 )   在线阅读 ( 1 )   PDF下载 (1788KB) ( 557 )   可视化   
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    在云服务系统中,流量控制对于保证服务质量非常重要,提出了一种动态两级流量控制策略。利用基于实际云服务系统的改进最小连接数(least connection)算法,计算服务节点的综合负载,对各个服务节点进行负载均衡,并合理分配负载。在服务节点内部,提出Zookeeper动态分级调整阈值的策略,对流量进行动态控制。实际云服务系统性能测试表明,采用动态两级流量控制策略,服务节点的RPS明显优于未采用该策略的RPS,且服务节点的资源利用率有所提高。

    复杂室内环境下基于CSI的定位方法
    党小超,司雄,郝占军,黄亚宁,黑毅力
    2018, 2(4):  68-77.  doi:10.11959/j.issn.2096-3750.2018.00077
    摘要 ( 865 )   在线阅读 ( 25 )   PDF下载 (2817KB) ( 838 )   可视化   
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    信道状态信息(CSI,channel state information)可以提供更详细具体的子载波信息,在室内定位技术领域引起研究人员的关注和重视。针对传统室内定位方法在复杂室内环境下准确性及稳定性方面的不足,提出了一种可以用于复杂室内环境的定位方法,命名为 ComLoc。主要解决了复杂环境中无线信号多径效应和噪声干扰对定位精度的影响,并讨论了CSI信号存在的误差,分析CSI相位信息对室内环境的敏感性,提出可信载波链路的思想,通过相位差选取可靠、稳定的链路信号来减少对位置的误判,同时对CSI的相位误差进行校准,提取信号变化的特征。实验结果分析表明,ComLoc在室内复杂环境下的定位结果具有高效性和有效性。

    面向毫米波网络定向阵列的一种简单有效的近似模型
    邓娜,卫海超
    2018, 2(4):  78-86.  doi:10.11959/j.issn.2096-3750.2018.00079
    摘要 ( 1108 )   在线阅读 ( 0 )   PDF下载 (1117KB) ( 456 )   可视化   
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    实际天线方向图的复杂性阻碍了定向天线阵列在大规模网络中的性能研究。因此,对实际模型进行近似和简化研究,提出了一种新型的多级平顶模型,并将其应用于毫米波蜂窝网络中进行性能分析。为了深入研究定向天线阵列特性对用户性能的影响,采用随机几何理论对毫米波蜂窝网络进行建模,并基于所提的多级平顶模型推导典型用户的覆盖率及传输速率性能,包括精确解和上下界的理论表达式。仿真结果显示,相比于已有模型,所提模型在近似精确度和理论分析性之间能达到更好的折中。

    服务与应用
    通信运营商视域下农业物联网的应用研究与思考
    罗达,范晓晖,舒畅,舒余庭
    2018, 2(4):  87-92.  doi:10.11959/j.issn.2096-3750.2018.00081
    摘要 ( 869 )   在线阅读 ( 11 )   PDF下载 (929KB) ( 636 )   可视化   
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    农业物联网是物联网应用的重要领域,也是通信运营商加速培育新兴业务的重要应用场景之一。重点总结了当前我国农业产业的发展现状和发展趋势,分析了农业行业智慧应用的主要业务领域和研究重点,剖析了通信运营商的自身画像,并总结了国内三大运营商在拓展智慧农业方向的主要工作,最后针对通信运营商如何切入农业领域的问题进行了探索性思考。

    矿山物联网人员情境描述与不安全行为识别
    冯仕民,刘忠育,俞啸,孟磊,赵志凯,丁恩杰
    2018, 2(4):  93-98.  doi:10.11959/j.issn.2096-3750.2018.00083
    摘要 ( 681 )   在线阅读 ( 7 )   PDF下载 (916KB) ( 569 )   可视化   
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章

    矿山的环境复杂,智能化识别此类行为需要数据驱动方法和基于机器可读的领域知识的方法,然而矿山物联网的数据缺乏语义信息,矿山人员状态信息和不安全行为知识没有标准的表示方法。为解决上述问题,提出了一种基于语义本体的人员状态信息感知描述方法及一种数据驱动和知识驱动相结合的矿山人员不安全行为识别框架。首先介绍了语义本体在物联网领域的概况,阐述了矿山人员不安全行为识别的重要性和必要性,介绍了人员行为识别、情境感知和语义本体等研究背景,引出了矿山人员状态信息感知描述方法。基于此情境建模,提出了一种矿山人员不安全行为识别框架并应用于矿山人员不佩戴防护与安全装备的不安全行为识别,最后总结并展望了人工智能方法在矿山物联网应用层研究中的前景。

版权信息
主管单位:工业和信息化部
主办单位:人民邮电出版社
学术指导:中国电子学会   中国通信学会
主  编:尹 浩
执行主编:朱洪波
编辑部主任:易东山
地  址:北京市丰台区成寿寺路11号
     邮电出版大厦8层
邮政编码:100078
电  话:010-81055683
     010-81055483
电子邮件:wlwxb@bjxintong.com.cn
国际标准刊号:ISSN 2096-3750
国内统一刊号:CN 10-1491/TP
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