针对野生保护动物跟踪与监测的低功耗、远程监测、可定制、低成本要求,提出了基于窄带物联网(narrow band internet of things,NB-IoT)的分布式系统设计方案,给出了高效能耗管理、并发通信处理、网络透传关键技术的解决方法。系统由跟...针对野生保护动物跟踪与监测的低功耗、远程监测、可定制、低成本要求,提出了基于窄带物联网(narrow band internet of things,NB-IoT)的分布式系统设计方案,给出了高效能耗管理、并发通信处理、网络透传关键技术的解决方法。系统由跟踪器和监测信息系统组成,跟踪器包括NB-IoT通信与定位模块、低功耗微控制器、锂电池太阳能复合供电组件、高效率电源转换器;监测信息系统包括数据通信设备、服务器和监控终端。实验表明:系统能长期远程采集动物的位置并在WEB地图上显示实时位置和活动轨迹,能对数据进行定制化统计分析并生成报表,跟踪器平均功耗小于50 mW,平均定位误差小于20 m。系统监测范围大、成本低,已试用于某野生动物保护站,效果良好。展开更多
针对当前无线物联网(Internet of Things,IoT)传感器接入技术的发展现状和存在的问题,为避免在电力物联网的应用上出现类似情况,应对当前的传感器接入技术做优化与改进。首先介绍了电力物联网(Internet of Things in energy,IoTE)的网...针对当前无线物联网(Internet of Things,IoT)传感器接入技术的发展现状和存在的问题,为避免在电力物联网的应用上出现类似情况,应对当前的传感器接入技术做优化与改进。首先介绍了电力物联网(Internet of Things in energy,IoTE)的网络特征与结构,针对IoT场域网,根据应用场景的不同可以灵活取舍,分别对双网融合的策略进行分析。根据IoT传感器需要具备低功耗要求,提出了一种适合IoTE网络的高效唤醒机制,达到了低功耗节点能够快速识别无效唤醒帧的目的,从而能快速回到休眠的状态。最后针对无线IoT网络进行功耗的理论分析与计算,与传统的唤醒机制相比,所提被动唤醒机制在低功耗低延时方面具有更加明显的优势。展开更多
针对低轨卫星物联网场景下基于窄带物联网(narrow band Internet of Things,NB-IoT)体制的物联终端大尺度地理范围内多场景应用业务时延和终端功耗需求动态变化问题,提出一种利用马尔可夫链模型评估NB-IoT终端在扩展不连续接收(extended...针对低轨卫星物联网场景下基于窄带物联网(narrow band Internet of Things,NB-IoT)体制的物联终端大尺度地理范围内多场景应用业务时延和终端功耗需求动态变化问题,提出一种利用马尔可夫链模型评估NB-IoT终端在扩展不连续接收(extended discontinuous reception,eDRX)和节能模式(power saving mode,PSM)下的时延功耗的方法,建立了以下行业务延迟和终端功耗为优化目标的多目标优化问题。在信关站利用终端历史业务数据信息离线训练基于支持向量机(support vector machine,SVM)的时延功耗的回归预测模型,以回归预测模型作为非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithms-II,NSGA-II)的目标函数,得到多目标优化问题的Pareto前沿解集,进一步从Pareto前沿解集中选择满足当前应用时延功耗需求的工作状态定时器参数值,在线配置终端。仿真结果表明,相比于传统的地面物联网终端固定式定时器参数配置方法,所提出的业务驱动的定时器参数配置方法在终端动态多场景应用下能够更好地满足业务时延和终端功耗需求。展开更多
在6LoWPAN(IPv6 over Low-power Wireless Personal Area Network)的基础上,该文提出应用于物联网的寻址策略,实现基于IEEE 802.15.4协议的底层异构网络与互联网的实时通信。寻址策略包括IPv6地址自动配置和报头压缩。采用的分层地址自...在6LoWPAN(IPv6 over Low-power Wireless Personal Area Network)的基础上,该文提出应用于物联网的寻址策略,实现基于IEEE 802.15.4协议的底层异构网络与互联网的实时通信。寻址策略包括IPv6地址自动配置和报头压缩。采用的分层地址自动配置策略,首先在底层网络内部允许节点使用16位短地址导出的链路本地地址进行数据分组传输,该链路本地地址需通过执行基于分簇的重复地址检测机制保证唯一性;其次,每个底层网络中的Sink节点通过上层IP路由器获取全球路由前缀,并与接口标识符相结合,形成Sink节点的全球地址,实现底层网络与互联网的数据交换。同时,通过在报头压缩编码中植入链路本地地址和全球地址控制位,提出了一种适用于物联网应用的报头压缩方案IIPHC(IoTs IPv6 Header Compression)。如果地址类型为链路本地地址,则采用简单灵活的IIPHC1方案,如果地址类型为全球地址,则采用相对复杂但有效的IIPHC2方案。仿真及测试结果表明,基于6LoWPAN的物联网寻址策略在网络开销、时延、吞吐量、能耗等性能方面存在一定的优越性。展开更多
随着电力物联网(power internet of Things,IoT)的快速发展,传统集中控制式电力信息物理系统(cyberpower physical system,CPPS)模型已逐渐无法适应电网庞杂的数据规模及结构。在构建基于云边协同数据处理结构的电力物联网架构的基础上...随着电力物联网(power internet of Things,IoT)的快速发展,传统集中控制式电力信息物理系统(cyberpower physical system,CPPS)模型已逐渐无法适应电网庞杂的数据规模及结构。在构建基于云边协同数据处理结构的电力物联网架构的基础上,建立一种新的集中-分布联合控制式CPPS模型。运用云边协同的集中-分布联合控制计算体系对CPPS进行合理划分并建立以边缘计算组为基本单元的分层自治协同网络架构;借助矩阵工具建立单元级CPPS数学模型;将多个协同运行的单元CPPS数学模型与电力网数学模型建立起CPPS统一计算模型;最后,通过算例说明该模型的合理性和集中-分布联合控制结构的优越性。展开更多
文摘针对野生保护动物跟踪与监测的低功耗、远程监测、可定制、低成本要求,提出了基于窄带物联网(narrow band internet of things,NB-IoT)的分布式系统设计方案,给出了高效能耗管理、并发通信处理、网络透传关键技术的解决方法。系统由跟踪器和监测信息系统组成,跟踪器包括NB-IoT通信与定位模块、低功耗微控制器、锂电池太阳能复合供电组件、高效率电源转换器;监测信息系统包括数据通信设备、服务器和监控终端。实验表明:系统能长期远程采集动物的位置并在WEB地图上显示实时位置和活动轨迹,能对数据进行定制化统计分析并生成报表,跟踪器平均功耗小于50 mW,平均定位误差小于20 m。系统监测范围大、成本低,已试用于某野生动物保护站,效果良好。
文摘针对当前无线物联网(Internet of Things,IoT)传感器接入技术的发展现状和存在的问题,为避免在电力物联网的应用上出现类似情况,应对当前的传感器接入技术做优化与改进。首先介绍了电力物联网(Internet of Things in energy,IoTE)的网络特征与结构,针对IoT场域网,根据应用场景的不同可以灵活取舍,分别对双网融合的策略进行分析。根据IoT传感器需要具备低功耗要求,提出了一种适合IoTE网络的高效唤醒机制,达到了低功耗节点能够快速识别无效唤醒帧的目的,从而能快速回到休眠的状态。最后针对无线IoT网络进行功耗的理论分析与计算,与传统的唤醒机制相比,所提被动唤醒机制在低功耗低延时方面具有更加明显的优势。
文摘针对低轨卫星物联网场景下基于窄带物联网(narrow band Internet of Things,NB-IoT)体制的物联终端大尺度地理范围内多场景应用业务时延和终端功耗需求动态变化问题,提出一种利用马尔可夫链模型评估NB-IoT终端在扩展不连续接收(extended discontinuous reception,eDRX)和节能模式(power saving mode,PSM)下的时延功耗的方法,建立了以下行业务延迟和终端功耗为优化目标的多目标优化问题。在信关站利用终端历史业务数据信息离线训练基于支持向量机(support vector machine,SVM)的时延功耗的回归预测模型,以回归预测模型作为非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithms-II,NSGA-II)的目标函数,得到多目标优化问题的Pareto前沿解集,进一步从Pareto前沿解集中选择满足当前应用时延功耗需求的工作状态定时器参数值,在线配置终端。仿真结果表明,相比于传统的地面物联网终端固定式定时器参数配置方法,所提出的业务驱动的定时器参数配置方法在终端动态多场景应用下能够更好地满足业务时延和终端功耗需求。
文摘在6LoWPAN(IPv6 over Low-power Wireless Personal Area Network)的基础上,该文提出应用于物联网的寻址策略,实现基于IEEE 802.15.4协议的底层异构网络与互联网的实时通信。寻址策略包括IPv6地址自动配置和报头压缩。采用的分层地址自动配置策略,首先在底层网络内部允许节点使用16位短地址导出的链路本地地址进行数据分组传输,该链路本地地址需通过执行基于分簇的重复地址检测机制保证唯一性;其次,每个底层网络中的Sink节点通过上层IP路由器获取全球路由前缀,并与接口标识符相结合,形成Sink节点的全球地址,实现底层网络与互联网的数据交换。同时,通过在报头压缩编码中植入链路本地地址和全球地址控制位,提出了一种适用于物联网应用的报头压缩方案IIPHC(IoTs IPv6 Header Compression)。如果地址类型为链路本地地址,则采用简单灵活的IIPHC1方案,如果地址类型为全球地址,则采用相对复杂但有效的IIPHC2方案。仿真及测试结果表明,基于6LoWPAN的物联网寻址策略在网络开销、时延、吞吐量、能耗等性能方面存在一定的优越性。
文摘随着电力物联网(power internet of Things,IoT)的快速发展,传统集中控制式电力信息物理系统(cyberpower physical system,CPPS)模型已逐渐无法适应电网庞杂的数据规模及结构。在构建基于云边协同数据处理结构的电力物联网架构的基础上,建立一种新的集中-分布联合控制式CPPS模型。运用云边协同的集中-分布联合控制计算体系对CPPS进行合理划分并建立以边缘计算组为基本单元的分层自治协同网络架构;借助矩阵工具建立单元级CPPS数学模型;将多个协同运行的单元CPPS数学模型与电力网数学模型建立起CPPS统一计算模型;最后,通过算例说明该模型的合理性和集中-分布联合控制结构的优越性。
