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国家重点基础研究发展计划(2011CB302803)
国家重点基础研究发展计划(2011CB302803) 作品数:18 被引量:423 H指数:6 相关作者: 崔莉 陈海明 黄庭培 张招亮 李栋 更多>> 相关机构: 中国科学院 中国科学院大学 中国科学院研究生院 更多>> 发文基金: 国家重点基础研究发展计划 国家自然科学基金 中国科学院战略性先导科技专项 更多>> 相关领域: 自动化与计算机技术 电子电信 更多>>
基于分布式图染色的无线MAC调度算法研究 被引量:2 2011年 为了克服无线网络中存在的带宽不足及能耗过大等问题,在无线干扰模型的基础上,将无线网络建模成图,从而将分布式MAC调度问题转化为分布式图算法,例如极大独立集、图染色和支配集等算法.详细介绍了分布式图染色算法的研究进展,并在分布式顶点染色算法基础上,通过考虑节点度参数,提出了一个分布式MAC调度算法.并讨论进一步的研究方向. 张晓轲 曾健平 徐朝农 徐勇军关键词:极大独立集 染色 分布式 无线网 调度 无线传感器网络中一种抗无线局域网干扰的信道分配机制 被引量:39 2012年 无线传感器网络(WSN)易受到与其共享信道的无线局域网(Wifi)干扰,造成通信可靠性及吞吐量下降.当具有不同优先级的多个WSN受到Wifi干扰时,如何按优先级分配信道,并兼顾整体通信可靠性及吞吐量是一个重要问题.针对该问题,作者提出了一种抗Wifi干扰的信道分配机制EasiCAP(Channel Allocation for wireless sensor networks with Priority).该机制利用基于干扰强度和活跃比率的干扰特征模型(External Interference Model,EIM)度量WSN中各信道的Wifi干扰;同时,采用以接收端为中心的模型(Internal Interference Model,IIM)度量各WSN之间的干扰.然后,各WSN根据EIM和IIM度量的结果,采用局部化贪婪信道分配算法独立、实时地选择信道,通过保持信道、切换信道及抢占信道操作实现按优先级分配信道,并尽可能降低所有网络所受干扰之和.实际测量和仿真结果表明,EasiCAP可为各WSN提供与其优先级相对应的通信可靠性和吞吐量;而且该机制下的平均通信可靠性及吞吐量也比现有方法高.此外,EasiCAP未带来过大的开销. 张招亮 陈海明 黄庭培 崔莉 赵泽关键词:无线传感器网络 信道干扰 无线局域网 物联网 基于概率因子图模型的医疗社会网络用户健康状态检测方法 被引量:3 2013年 社会网络应用已无处不在,在健康医疗领域也是如此.同时,传感器网络的发展也面临新的形势.在真实世界中,有许多因素(如社会关系、历史健康状态和个人属性信息)都能对健康状态检测?预测结果产生影响.然而,却很少有相关文献能够系统阐述新形势下在一个动态社会网络中节点用户健康状态如何进行检测?预测以及不同因素对用户健康状态影响到何种程度.首先描述一种新颖的医疗物联网:医疗社会网络(medical social networks,MSNs);然后统一考虑社会关系、历史健康状态和用户属性对网络用户健康状态检测结果的影响,提出一种新的基于时-空概率因子图模型(temporal-spatial factorgraph model,TS-FGM)的网络用户健康状态检测?预测方法.在Twitter数据集上对所提出的模型进行了验证,并在一个真实的临床医疗数据集上与SVM基线算法进行了对比实验.实验结果表明所提出的TS-FGM模型是有效的,健康状态检测方法也在一定程度上优于基线方法. 宫继兵 王睿 王晓峰 崔莉物联网体系结构与实现方法的比较研究 被引量:313 2013年 构建物联网设计与实现的统一方法是目前物联网研究领域亟待解决的问题之一.物联网体系结构是设计与实现物联网系统的首要基础.文中从功能角度将目前已经提出的物联网体系结构分为"后端集中式"和"前端分布式"两种类型,并以水平性、可扩展性、环境感知性、环境交互性和自适应性等为指标对这两类体系结构进行了比较分析,指出了USN和IoT-A具有更多符合物联网特征的属性,对未来物联网的设计与实现具有更好的参考价值.文中还从物品连接模式、通信协议和服务机制3个方面对这两类物联网体系结构指导下的物联网实现方法进行了分层归纳,总结了目前建立后端集中式和前端分布式物联网系统的常用方法.最后还指出,为形成物联网设计与实现的统一方法,未来还需要在物联网体系结构的形式化说明与验证、物联网服务机制的实现方面,深入开展一些研究工作. 陈海明 崔莉 谢开斌关键词:物联网 体系结构 通信协议 基于分布式图算法的无线网络MAC调度算法 被引量:3 2012年 针对无线自组织网络带宽利用率低的问题,在主干扰模型的基础上,提出一种基于分布式极大独立集(MIS)的无线自组织网络STDMA节点调度算法。该算法以分布式MIS算法为基础,在算法进入平衡状态时,优先让度大的节点加入MIS,再通过将其结果转化成1染色,从而完成时槽分配。该算法是完全分布式的,且时间复杂度为O(lbn)。仿真结果表明,与分布式MIS算法相比,该算法收敛速度平均提高23.6%。 曾健平 张晓轲 徐朝农 徐勇军关键词:无线自组织网络 极大独立集 分布式 带宽 EasiPLED:一种基于监督学习理论的无线传感网络分组丢失和错误原因识别方法 被引量:5 2013年 信道错误和冲突是导致无线网络中分组丢失和错误的两类主要因素.有效识别分组丢失和错误的原因是实现高性能无线传感器网络协议的基础.然而传感器节点资源的有限性和无线通信环境的复杂性给该问题的研究带来挑战.如何提高分组丢失和错误原因识别方法的准确率,同时保持低的识别开销和易于在节点上实现是该文研究的重点.基于监督学习理论提出一种轻量级的、准确实时的分组丢失和错误原因识别方法EasiPLED.Easi-PLED通过大量实地场景统计实验对分组接收情况进行分析,提取基于RSSI、LQI和F-BER组成的特征向量作为监督学习模型的输入,并实现了一种低开销、控制和数据分组驱动相结合的F-BER计算方法.为了降低噪声、射频硬件本身和高度动态变化的通信环境对特征值计算的影响,作者提出了一种基于误差滤波器的特征值预测方法.通过3种监督学习方法对二元和多类EasiPLED分类模型进行离线训练和检验,结果表明EasiPLED获得至少79.8%的准确率.最后基于EasiPLED的概率轮询协议验证了EasiPLED的识别性能.实验结果表明,与已有最新方法相比,该文方法最大可以将轮询成功的概率提高43.5%. 黄庭培 陈海明 张招亮 崔莉关键词:无线传感器网络 物联网 EasiSHA:一种软硬件协同的物联网可重塑终端架构 被引量:4 2014年 提出了一种软硬件协同的物联网可重塑终端架构EasiSHA,采用以可重塑计算部件为核心的终端体系结构,能够针对应用需求动态调整软硬件资源配置,在提供较高通用性的同时能够有效降低终端的硬件冗余度.提出了一种软硬件任务调度机制,根据物联网应用运行时所需终端的性能指标,实时动态改变计算任务的执行方式,在终端性能满足应用需求的前提下优化终端整体功耗.提出了一种计算任务复用机制,采用软硬件协同的方式实现应用程序与标准计算任务之间的松耦合,减小应用程序与计算任务之间的关联度,并结合云端任务共享机制实现任务的可复用性,能够有效优化物联网应用的开发速度和成本. 石海龙 李栋 邱杰凡 崔莉关键词:物联网 传感器网络 任务调度 无线传感器网络通信负载状态识别方法的研究 被引量:5 2014年 在无线传感器网络数据传输过程中,网络的通信状态是一个重要的研究点.当网络吞吐率过载时,需要调整网络通信策略以保证传感网的整体性能,因此首先需要对网络的传输状态进行识别.设计并实现了一种能够实时在线识别传感器网络数据通信状态的机制,能够对网络正常、过载的传输状态进行准确判断,以支持网络通信策略的调整.首先通过实验获得网络传输过程中的基础性能参数,并对这些参数与网络通信负载状态的相关性进行分析,选择吞吐率作为网络负载状态的分类标准,建立基于支持向量机模型(support vector machines,SVM)的网络通信负载状态识别模型,并根据实测数据确定该模型在模拟环境中的参数.实际测试表明,该判别模型的准确率可达到91.28%,能够对网络通信负载状态进行有效识别. 赵泽 尚鹏飞 刘强 崔莉关键词:无线传感器网络 NS2 支持向量机 物联网即加即用及其智能配置技术研究 被引量:2 2013年 随着应用领域的不断拓展,物联网面临着网络规模巨大、感知节点多样、通信协议繁杂及资源管理困难等挑战.针对上述挑战,本文提出了物联网即加即用(plus and play)技术,可以完成物联网服务发现、智能配置、服务映射等功能;具有支持异构网络通信、动态网络扩展、协同信息处理等特点.在此基础上,为实现即加即用的关键功能智能配置,本文提出了一种模糊自适应配置方法 EasiFLC(Easinet Fuzzy Logic Control).通过真实场景的实验表明,EasiFLC在应用层需求、无线通信环境、感知层拓扑结构变化时,通过动态调整网络参数以最小代价保证服务质量,并具有较好的网络环境适应性和鲁棒性. 方远 刘强 赵泽 崔莉关键词:物联网 网关 模糊控制 EasiSNP:一种基于时空属性的传感器网络编程方法 2013年 由于资源受限的传感器节点易受到外界环境因素的干扰,造成传感器网络具有较强的动态性;而移动节点的引入,会加剧网络的动态性.为了消除网络动态性的影响,需要在每个节点上设计复杂的冗余机制,增加了开发难度.为此,作者提出了一种基于时空属性的编程方法———EasiSNP.通过编写EasiSNP顶层应用程序,可以直接对接口进行编程,由计算机根据接口绑定的时空属性生成任务块,并通过任务块迁移机制,由网络动态选择合适的节点执行任务块.此外,作者设计了相应的EasiSNP程序解释系统和运行时系统,前者实现了EasiSNP顶层应用程序的正确解释以及任务块的生成,后者保证了任务块能够被顺利迁移和执行.实验表明基于时空属性的编程方法EasiSNP在提高网络健壮性的同时,能够以较少的开销构建复杂的应用. 邱杰凡 李栋 石海龙 崔莉关键词:传感器网络 编程方法