物联网学报

物联网技术在医疗服务领域的应用与发展现状

王智彪, 冉鹏, 陈巧

2018, 2(3): 1-10. doi:10.11959/j.issn.2096-3750.2018.00058

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随着信息技术的不断发展，物联网、传感器、移动终端、大数据等技术正被充分应用于医疗服务领域，智慧医疗也成为医院信息化建设的新目标。通过对物联网技术的出现和发展进行分析和梳理，归纳了该技术在医疗卫生领域建设的重要性，有助于提升医疗诊疗流程的服务效率和质量、改善医院综合管理水平。所提方案主要对两方面内容进行了阐述，一是基于物联网的智慧医疗系统提供医疗健康互动服务保障给用户，促进了疾病由治疗性干预到预防性干预的方式转变；二是基于物联网技术的医疗数据采集，促进了云计算、大数据中医疗信息的即时传递和实时共享，提高了医疗资源利用率，降低了就医成本，改变了传统就医模式。可以预见，以物联网为基础的智慧医疗服务将成为人们健康生活必不可少的组成部分。

人体局域网技术需求与挑战

林金朝,柏桐,李国权,庞宇

2018, 2(3): 11-20. doi:10.11959/j.issn.2096-3750.2018.00059

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人们对于远程医疗的巨大需求，使得与之相关的人体局域网（BAN,body area network）技术引起了业界广泛关注。BAN系统通过将无线传感器植入人体体内或置于体表，实现对人体体征参数的实时监测与远程诊断，可应用于医疗、健康和娱乐等多个方面。BAN 技术对功耗、服务质量（QoS）、传输速率、安全性能等有更高的技术需求，在此基础上，讨论了体征信息感知、无线数据传输、信息安全以及芯片设计等关键技术的研究现状及发展趋势，分析了BAN应用所面临的各种挑战。

“端—边—云”协同的智慧物联网

吴大鹏,张普宁,王汝言

2018, 2(3): 21-28. doi:10.11959/j.issn.2096-3750.2018.00060

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物联网业务的进一步延伸及物联网终端数据的爆炸式增长，对接入网络的时延性能和计算能力提出了更高的要求，传统无线网络架构已无法支撑物联网应用的快速发展。提出一种边缘驱动的智慧物联网架构，首先分析了当前限制物联网技术发展的主要因素，进而将边缘计算技术引入物联网，形成“端—边—云”协同计算的智慧物联网架构，高效、及时地处理业务数据，最后分析了边缘驱动的智慧物联网发展所面临的挑战，并对未来工作进行了展望。

应急多跳无线网络中的节点移动方案

张康荣,林基明,郑霖

2018, 2(3): 29-35. doi:10.11959/j.issn.2096-3750.2018.00061

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当网络中存在分割现象时，吞吐量的增加容易导致网络拥堵。造成网络分割的关键问题是网络中存在关键节点，关键节点是大量网络路由的公共节点，这导致关键节点能耗提高和网络通信效率降低。对此，提出了一种基于依赖关系图的节点移动方案以弥补网络分割。首先，通过依赖关系图来确定网络中导致拥堵的关键节点，然后，选择关键节点的邻节点，在该节点拓扑不变的条件下，按最短连通距离的方向移动，建立关键节点位置的备份路由。仿真结果表明，与已有的节点移动方案相比较，所提方案在网络连通率、覆盖率、网络生命周期性能上都有明显的提升。

车辆异构网中基于移动边缘计算的任务卸载与资源分配

张海波,栾秋季,朱江,李方伟

2018, 2(3): 36-43. doi:10.11959/j.issn.2096-3750.2018.00062

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针对移动边缘计算（MEC）提供IT服务环境和云计算能力带来的高带宽、低时延优势，结合LTE免授权频谱（LTE-U）技术，研究了车辆异构网络中基于 MEC 的任务卸载模式决策和资源分配问题。考虑链路差异化要求，即车辆到路边单元（V2I）链路的高容量和车辆到车辆（V2V）链路的高可靠性，将用户服务质量（QoS）建模为容量与时延的组合形式。首先采用改进的 K-means 算法依据不同的 QoS 对请求车辆进行聚类，从而确定通信模式，其次利用基于无竞争期（CFP）的LTE-U，结合载波聚合（CA）技术，使用分布式Q-Learning算法进行信道和功率分配。仿真结果表明，所提机制可以在保证V2V链路可靠性的同时，使得V2I遍历容量最大化。

物联网命名和寻址技术研究

江凌云,穆晏如,朱洪波

2018, 2(3): 44-50. doi:10.11959/j.issn.2096-3750.2018.00063

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随着物联网应用的飞速发展，IP和URI等传统命名和寻址方案正面临着移动性、安全性、可扩展性等诸多挑战。针对这些问题，阐述了基于传统网络架构和基于未来网络架构的命名和寻址技术的研究进展情况，总结分析了该领域的研究发展趋势与核心问题，期望对国内该领域的研究起到参考和帮助作用。

基于C-RAN前向压缩的物联网安全通信方法

王勇,周牧,田增山,吴金君

2018, 2(3): 51-60. doi:10.11959/j.issn.2096-3750.2018.00064

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提出了一种云无线接入网络（C-RAN,cloud radio access network）安全通信系统下行资源分配算法，该算法在满足物联网信息终端的信干噪比、物联网窃听终端信干噪比和前向链路容量等约束条件下，通过联合优化基站模式、量化噪声和波束成形等参数实现系统功率最小化。此设计是一个非凸优化问题，为了有效求解该问题，采用分步优化方法将原问题进行分解。提出利用半定松弛技术和函数平滑方法，并通过迭代差分凸函数法求得原问题的次优解。通过二分法确定基站模式，再优化基站发射功率。仿真结果表明，所提联合优化算法相比组稀疏优化算法和基准算法具有更好的性能，且其性能接近穷举法。

面向远海岛礁环境监测的天波超视距传输技术

李国军,徐小飞,叶昌荣,张德平,谭露,邢亚坤

2018, 2(3): 61-70. doi:10.11959/j.issn.2096-3750.2018.00065

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针对远海岛礁远离本土能源供给严重受限及环境监测缺乏低成本、高可靠的远程传输手段问题，依托陆地广泛分布的移动通信基站，提出一种基于广域协作接收的天波超视距接入网络传输框架，从物理层、网络层、感知层3个方面分别解决远海岛礁环境监测天波超视距传输面临的信道衰落、链路非对称与频谱拥挤问题。典型天波信道环境下链路传输波形与多通道融合算法的仿真结果表明，只需要通过3个接入节点的协作接收，即可保障3 000 km范围内远海岛礁低功率电台的可靠接入，对国家远洋船舶监测、边防交通隘口监测等也有一定的参考价值。

区块链数据隐私保护研究

王宗慧,张胜利,金石,王晖

2018, 2(3): 71-81. doi:10.11959/j.issn.2096-3750.2018.00066

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区块链是一种具有去中心化、安全可信、防篡改和可编程等特点的分布式账本技术。区块链系统的公开透明特性使用户交易隐私受到严重威胁，针对此问题设计了不同应用场景相应的隐私问题解决方案。首先介绍区块链技术且基本工作原理，并介绍区块链中典型的隐私问题，如交易隐私问题和账户隐私问题；其次，将现有典型的区块链隐私保护方案分为3种，即混币方案、密码学方案和安全通道方案，并对这3种区块链隐私保护技术方案进行综合而全面的介绍；最后，对区块链数据隐私保护技术进行分析并展望其在物联网安全领域的应用与发展。

应急指挥物联网系统架构与关键技术

陈前斌,李国军,李国权,叶昌荣

2018, 2(3): 82-90. doi:10.11959/j.issn.2096-3750.2018.00067

摘要 ( 1070 )

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应急指挥物联网是智慧城市建设的重要内容，是惠及面广、所需支撑技术丰富、产业带动全、服务示范性效应大的物联网应用领域之一。以灾害现场救援态势图的构建为出发点，围绕突发事件现场应急救援指挥问题，借鉴战场联合搜救网络、战术互联网体系结构，提出包含身体局域网、现场指挥网与远程接入网的应急指挥物联网系统架构，论述了应急指挥物联网建设面临的复杂环境单兵跟踪定位、穿戴式生命体征监测、移动自组织网络以及短波天波远程通信4个关键问题，并以城市消防和山区自然灾害救援两种场景为例，分析设计了应急指挥物联网系统集成应用方案，对构建新一代应急指挥信息系统、推进智慧城市建设提供有益探索。

新型智慧城市全面感知体系

杨靖,张祖伟,姚道远,胡杨,钱俊江,周哲,胡旭伯,袁宇鹏,李小飞

2018, 2(3): 91-97. doi:10.11959/j.issn.2096-3750.2018.00068

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针对新型智慧城市的建设需求，开展城市全面感知体系的基础理论研究。提出全面感知体系架构，研究城市感知数据体系，分析了城市感知技术体系，为新型智慧城市建设提供重要的理论支撑。

物联网技术在地质灾害防治中的应用

乔辉,汪滔,谢志远

2018, 2(3): 98-103. doi:10.11959/j.issn.2096-3750.2018.00069

摘要 ( 1308 )

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在中移物联网有限公司地质灾害在线监测预警项目的实践基础上，综合国内外地质灾害防治的技术现状，提出了基于物联网技术的地质灾害在线监测预警与指挥调度系统。该系统主要包含在线自动化监测、地质灾害预警、指挥决策、救援调度4个环节。该系统能够对地质灾害隐患点进行24 h不间断监测，发现隐患点状态异常可以自动告警；通过智能数据分析，辅助指挥人员快速作出科学决策；通过救援人员、设备、物资的物联网标签，在地图上实时地可视化展示位置分布，协助指挥人员调度救援力量以尽快到达现场。最后对地质灾害防治系统的几个关键技术应用进行了展望。

基于物联网技术的桥梁监测系统

李政,张圣,张卢喻,张杨

2018, 2(3): 104-110. doi:10.11959/j.issn.2096-3750.2018.00070

摘要 ( 3598 )

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万物互联是当今智能城市发展的趋势，随着物联网技术的快速发展，对获取城市重要基础设施的实时状态信息提供了良好的契机。针对传统人工桥梁监控方式存在的监测效率低、灵活性差、检测结果不严谨等问题，提出了基于物联网（Internet of things）技术的桥梁监测系统。该系统通过多种类型传感器和视频节点实时采集桥梁动态数据，而后通过无线多跳网络将感知数据汇聚传输至桥梁健康监测云平台进行处理和分析，从而实现对桥梁安全状况的实时监测、预警、分析与评估，对实际桥梁安全工程有重大意义。

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