• 2018年第29卷第S1期文章目次
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    • 考虑网络稳定性的认知无线传感器网络分簇协议

      2018, 29(S1):1-9.

      摘要 (1992) HTML (0) PDF 1.04 M (1887) 评论 (0) 收藏

      摘要:由于频谱的动态性和自组织的组网特性,传统认知无线传感器网络的分簇协议存在分簇频率高和开销大的问题,为此提出了一种考虑网络稳定性的认知无线传感器网络分簇协议.该协议中,每个节点根据邻居节点集合和可用信道构建最大边团,根据最大边团中节点的剩余能量、节点数量和公共可用信道数计算节点权重.权重大的节点成为邻域簇首,其他节点加入邻居簇首所在簇成为簇成员.由于分簇过程中充分考虑网络能耗和频谱动态性,网络的寿命和稳定性得到显著提升.大量仿真表明,该分簇协议相对于其他协议在网络寿命和网络稳定性方面均有明显优势.

    • 室内旋转相对定向算法

      2018, 29(S1):10-20.

      摘要 (1794) HTML (0) PDF 1.51 M (1595) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了在无基础设施部署的环境下,实现有效、准确的相对定位,提出了以超宽带信号传播时间(time ofarrival,简称TOA)测距为基础的旋转定向算法.围绕人体旋转无线接收设备,可模拟定向天线的灵敏度和功能.在旋转中,障碍物遮挡会在理论上造成最大的测距误差,从而可以确认目标发送设备相对接收设备的方向.但是,由于室内的复杂环境、多径效应、人体遮挡等因素,使得TOA测距产生较大的测距误差且误差分布是非高斯的.因此,相对于定向算法实际上是模板匹配的算法,在3种典型的模板匹配算法的基础上,实现了二次匹配算法,并对二次匹配中的关键参数进行了最优取值的分析,实现了高精度的水平方向检测,定向精度达到了正负4度,准确度相对于单匹配方法提高了9%.

    • 基于社交信任聚类的混合推荐算法

      2018, 29(S1):21-31.

      摘要 (2342) HTML (0) PDF 1.21 M (2546) 评论 (0) 收藏

      摘要:推荐系统能够有效地解决信息过载问题,其中,协同过滤(collaborative filtering,简称CF)是推荐系统广泛采用的技术之一.然而传统的CF技术存在可扩展性差、数据稀疏和推荐结果精度低等问题.为了提高推荐质量,将信任关系融合到推荐系统中,采用聚类(FCM)方法,对信任关系进行聚类.利用信任类预测用户间的隐式信任,最后将信任关系与用户-项目关系线性融合进行推荐.在Douban和Epinions数据集上的实验结果表明,与传统的基于CF、基于信任和用户项目聚类的推荐算法相比,该算法能够大幅度地改进推荐质量,提升算法的时间效率.

    • 基于时间距离与拓扑距离的连通性模型

      2018, 29(S1):32-42.

      摘要 (1903) HTML (0) PDF 1.48 M (1824) 评论 (0) 收藏

      摘要:网络连通性是描述网络性能的一项重要指标.机会传感网络中,节点移动导致网络的拓扑呈动态变化,这使得机会传感网络连通性的表征面临挑战.建立机会传感网络的连通性模型,有助于对机会传感网络的优化和维护.针对机会传感网络拓扑频繁变化的特点,基于时空图理论构建其连通性模型,描述拓扑演化规律;根据消息的可达性,考虑消息传输的时间特性和空间特性,定义了时间距离和拓扑距离,采用统计产品与服务解决方案软件(SPSS)分析其相关性,结果表明,时间距离和拓扑距离无明显相关性;采用网络快照间的时间距离与拓扑距离构建整网连通性模型.实验结果表明,所提出的模型能够从整体上刻画出机会传感网络的连通性;与基于Katz中心性的网络连通度模型相比,该模型能够更好地反映整网连通度的变化.

    • 基于有用贡献量的路侧单元部署算法

      2018, 29(S1):43-51.

      摘要 (1910) HTML (0) PDF 1.29 M (1514) 评论 (0) 收藏

      摘要:车路通信是车载自组网的一种通信方式,路侧单元的合理部署是保证通信服务质量的关键.Delta网络度量△ρ2ρ1是衡量车载网服务质量的一个重要指标,Sarubbi等人在该服务质量标准下,提出基于相对行程时间的部署方法Delta-r.然而,车辆在栅格上"虚高"的相对行程时间会负面影响决策.针对这个问题,提出基于有用贡献量的路侧单元部署方法Delta-uc,该方法对车辆与路侧单元的相对行程时间进行修正,仅保留行程时间的有用贡献量,以避免"多余"行程时间对决策的影响.采用模拟数据和德国科隆市真实的车辆轨迹数据进行实验测试,实验结果表明,在许多服务质量度量下,Delta-uc算法能够获得较Delta-r算法更少的路侧单元数,具有更强的实用价值.

    • 面向动态资源的物联网应用层协议

      2018, 29(S1):52-62.

      摘要 (1850) HTML (0) PDF 1.25 M (2012) 评论 (0) 收藏

      摘要:目标监测及其数据获取是物联网系统中最广泛的应用之一.监测网络中移动型目标会导致能够采集到目标资源的物联网节点不断改变,即资源的访问位置不断变化.因此,随着设备移动性的日益增长,动态资源的链接和数据访问方法已经成为影响物联网应用性能的一项关键技术.针对资源动态性导致的访问延时增加、响应率降低等问题提出了一种面向动态资源的物联网应用层协议Sealink.协议采用RESTful设计风格,使用URI描述动态资源,利用LSTM算法对动态资源的可访问位置进行预测建模,以此降低访问延时并提高请求响应率.实验结果表明,该协议能够降低访问动态资源的请求在物联网节点间的转发次数,与HTTP协议相比,平均能够减少75.5%的访问延时.

    • 基于卷积神经网络的室内指纹定位算法

      2018, 29(S1):63-72.

      摘要 (2373) HTML (0) PDF 1.16 M (2599) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着无线网络和智能设备的普及,室内定位得到了迅速发展.在室内定位中,基于指纹的定位方法因为无需外部设施、抗干扰性强等优点逐渐成为研究热点.近几年深度学习的发展为提高指纹定位算法的精度带来了新的机遇.因此提出了一种基于CNN的指纹定位算法,使用卷积神经网络(convolutional neural network,简称CNN)来改进指纹库的构建.首先,在收集了CSI与磁场数据后,通过CNN对这些数据进行处理,将每个参考点处的CNN模型参数值用作为指纹.然后使用一种概率方法来进行最后的指纹匹配.实验结果表明,该定位算法比传统的指纹定位算法具有更好的鲁棒性和更高的定位精度.

    • 射频供能传感网中能量源布置和发送功率优化

      2018, 29(S1):73-82.

      摘要 (1714) HTML (0) PDF 1.16 M (1731) 评论 (0) 收藏

      摘要:射频能量捕获无线传感网(RF energy harvesting wireless sensor network,简称RFEH-WSN)是无线传感网的热点研究领域之一,专用射频能量源设备(energy transmitter,简称ET)的使用进一步增强了网络的可控制性和实用性.这类应用中一个值得研究的问题就是如何配置给定数量的ET,从而在满足节点能量需求的前提下优化布置位置和发送功率,减少能量消耗.首先对ET布置和发送功率联合优化问题建模,明确优化目标和限制条件.然后分别提出了先基于聚类算法确定ET位置再调整功率的分步优化方案,以及基于粒子群优化(particle swarm optimization,简称PSO)的布置与发送功率联合优化方案.仿真结果显示,布置和发送功率联合优化方案较分步优化方案,ET发送功率的节能效果更为明显.

    • 不依赖版本字符串的开源组件版本识别

      2018, 29(S1):83-91.

      摘要 (2153) HTML (0) PDF 1.15 M (1692) 评论 (0) 收藏

      摘要:由于软件代码复用和第三方SDK的广泛使用,开源组件普遍存在于物联网设备固件中.威胁固件的安全漏洞往往存在于组件的某些特定版本中,识别物联网设备固件中开源二进制组件的版本信息,对于物联网的安全评估与应急响应意义重大.现有的基于版本字符串的版本信息提取方法不适用于组件版本字符串缺失的情况.设计和实现了一种不依赖于版本字符串的开源组件版本识别方法Protues.该方法的核心思想是通过开源组件相邻版本源码间的差异构造一条版本差异链,从而将版本识别问题转化为待查组件在版本差异链上的滑动查询问题.进一步地,为了提高识别准确率,采用条件判断表达式来表征版本差异链上的节点.为了验证该方法的实用性,对来自于4种开源组件Samba,Msmtp,Nginx和Libgcrypt的共428个二进制文件进行了版本识别实验,实验结果表明,该方法能够准确识别的版本数达到418个,识别准确率约为98%.

    • 一种基于节点行为模式的相似性指标

      2018, 29(S1):92-104.

      摘要 (1847) HTML (0) PDF 1.57 M (1744) 评论 (0) 收藏

      摘要:手持设备网络(PSN)是一种利用节点移动和机会性相遇进行数据交互的延迟容忍网络(DTN).由于PSN具有网络拓扑不断变化、节点间链接时变性等特点,导致常用的节点间相似性评价方法不能很好地被应用于PSN的链路预测.针对PSN网络节点的行为特点,分析节点间产生连接次数、连接持续时间以及节点访问区域的规律,将PSN网络中节点的相似性分为节点社交行为相似性和移动行为相似性.结合社交行为相似性以及节点移动行为相似性,比较其在不同加权系数下的AUC和Precision,提出基于节点行为模式的相似性指标(SNBP).在MIT Reality以及Dartmouth Campus数据集上的结果表明:与CN、AA和Katz相似性指标相比,所提出的相似性指标具有更好的预测准确率.

    • 众包系统中基于双向拍卖的诚实多任务分配机制

      2018, 29(S1):105-114.

      摘要 (2070) HTML (0) PDF 1.23 M (1939) 评论 (0) 收藏

      摘要:现有的众包任务分配模型大都假设仅存在一个任务请求者,难以满足存在多个任务请求者的应用场景.因此,该文假设众包系统中存在多个任务请求者,且每个任务请求者或工人在每轮任务分配中可以请求或完成多个任务,并在此基础上设计了适用于众包系统的双向拍卖机制,以激励众包任务被高效地完成.首先,将对多个任务感兴趣的工人抽象为多个虚拟工人,以低报价优先匹配原则,设计了一个高效任务分配机制;根据统一定价原则,为其设计了诚实的定价机制.然后,通过理论分析,证明了所设计的机制可以满足诚实性、个体理性以及收支平衡这3项经济学特性.最后,通过仿真实验结果验证了所设计机制的有效性.

    • 扩频因子数目公平分配机制

      2018, 29(S1):115-123.

      摘要 (1824) HTML (0) PDF 1.11 M (2070) 评论 (0) 收藏

      摘要:LoRa网络使用宽带线性调频技术,利用设置不同的扩频因子(SF)来实现不同的传输速率.当网络中节点较多、发生碰撞时,具有高扩频因子的节点由于传输速度低、传输时间长,更易发生碰撞,传输成功率也相对较低.所以当网络中每种扩频因子分配同等数量的节点时,对于低速率的传输不够公平,因为其信道占用时间更长,碰撞概率更大.提出了一种基于扩频因子的分配机制(FSA).高扩频因子由于更易发生碰撞,传输成功率较低,因此给高扩频因子分配较少的节点、低扩频因子分配较多的节点,这样,不同扩频因子传输成功率相同.该机制有效地解决了碰撞网络中节点扩频因子分配不合理带来的公平性问题,降低了高扩频因子节点重传的概率,网络的稳定性大为提升.

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