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无线传感器与执行器网络中节点协作相关问题研究

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无线传感器与执行器网络中节点协作相关问题研究

作者：郑若钦南京信息工程大学

学位级别：硕士

在无线传感器与执行器网络(WSANs)中,传感器节点需要与执行器节点进行大量的紧密协作,共同完成对环境的监测和对事件的处理,因此出现了一种新的网络现象：传感器节点-执行器节点(SA)协作和执行器节点-执行器节点(AA)协作。在网络实际工... 详细信息

在无线传感器与执行器网络(WSANs)中,传感器节点需要与执行器节点进行大量的紧密协作,共同完成对环境的监测和对事件的处理,因此出现了一种新的网络现象：传感器节点-执行器节点(SA)协作和执行器节点-执行器节点(AA)协作。在网络实际工作中,SA协作以及AA协作是密不可分的,且产生了一系列研究问题包括服务发现,任务分配以及执行器对传感器的覆盖优化等,要求完成事件汇报以及处理的同时保证网络的实时性,节点覆盖以及服务质量,因此无线传感器与执行器网络研究面临着重大挑战。本文面向无线传感器与执行器网络节点协作所涉及的服务发现,任务分配以及覆盖优化问题展开理论与算法研究。具体工作主要包括以下几个方面：本文第一部分针对网络中SA协作的服务发现问题展开研究,分析了服务发现问题的要求以及两种方案,介绍了现有的典型算法。针对随机变化的网络拓扑,提出了一种基于六边形分区的多中心编址服务发现算法(MASD)。算法综合考虑了节点的通信开销和存储负担,设计了一种仅需局部计算的多中心编址方案,传感器节点可按地址或者采用局部搜索的方式寻找到达附近执行器节点的下一跳节点。通过实验分析,相比于现有算法,MASD算法具有更短的搜索距离和更少的通信开销。本文第二部分针对WSANs中的单事件任务分配问题,提出了一种基于市场竞拍的定向竞拍聚合协议DSAAP,该协议利用构造响应树的方式搜集邻居节点服务代价来分配任务。同时通过筛选子节点和限制回传信息的方式减少竞拍过程中的消息转发。仿真结果表明,相比于现有协议,该协议在保证最优节点发现率的前提下降低了通信开销：此外,在服务发现的基础上利用DSAAP可进一步提高效率。本文第三部分针对执行器节点失效后的覆盖恢复问题进行分析,证明该问题是NP难的。在此基础上,提出了近似解决方案二分编址移动搜索算法(SMR)。SMR利用二分编码和计数的方式来为执行器节点重定位提供参考,使得网络对于传感器节点的覆盖最大化。仿真和分析结果表明,相比典型算法,SMR算法在覆盖率更优的前提下兼顾了节点移动距离和移动负载平衡。本文的研究工作部分解决了现有WSANs节点协作的一些问题,从而进一步提高了网络执行效率以及寿命。

关键词：无线传感器与执行器网络节点协作服务发现分区编址竞拍覆盖恢复二分编码

无线传感器/执行器网络中的定向简单竞拍聚合协议

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计算机应用 2013年第12期33卷 3406-3409页

作者：郑若钦杜景林谢立南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044 南京大学计算机科学与技术系南京210046

在无线传感器/执行器网络(WSAN)中,移动执行器(actor)节点之间需要通过协商进行任务分配来响应产生的服务请求,其目标是尽可能减少协商时的通信开销和对事件的响应时间。现有的解决方案中,基于市场竞拍的分布式简单竞拍聚合协议(SAAP)... 详细信息

在无线传感器/执行器网络(WSAN)中,移动执行器(actor)节点之间需要通过协商进行任务分配来响应产生的服务请求,其目标是尽可能减少协商时的通信开销和对事件的响应时间。现有的解决方案中,基于市场竞拍的分布式简单竞拍聚合协议(SAAP)比较适合资源受限的WSAN网络。在SAAP的基础上提出了一种定向的竞拍聚合协议DSAAP,该协议根据方向信息对下一跳子节点进行筛选,同时限制回传的信息,以减少竞拍过程中的消息转发。通过实验与现有的SAAP进行比较,发现该协议在最优节点发现率和选出节点与最优节点距离比这两个参数性能不降低的前提下降低了通信开销。

关键词：无线传感器执行器网络 actor协商竞拍简单竞拍聚合协议定向

WSANs中基于六边形分区的多中心编址服务发现算法

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计算机科学 2014年第4期41卷 44-48页

作者：杜景林郑若钦谢立南京大学计算机科学与技术系南京210046 南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044

针对WSANs中的服务发现问题,提出了一种基于六边形分区的多中心编址服务发现算法MASD。算法综合考虑了节点的通信开销和存储负担,设计了一种多中心的编址方案,此方案采用局部计算,拥有计算量小的优点。Sensor节点可按地址或者采用局部... 详细信息

针对WSANs中的服务发现问题,提出了一种基于六边形分区的多中心编址服务发现算法MASD。算法综合考虑了节点的通信开销和存储负担,设计了一种多中心的编址方案,此方案采用局部计算,拥有计算量小的优点。Sensor节点可按地址或者采用局部搜索的算法寻找到达附近actor节点的下一跳节点。通过实验发现,与现有的imesh算法相比,本算法具有更短的搜索距离和更少的通信开销。

关键词： WSANs 服务发现六边形编址

一种基于二分编码的无线传感器与执行器网络移动覆盖算法

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计算机科学 2015年第1期42卷 101-105页

作者：杜景林郑若钦谢立李娟南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044 南京大学计算机软件新技术国家重点实验室南京210023 南京大学计算机科学与技术系南京210023

在无线传感器与执行器网络中,可以通过调整剩余节点的位置来提高目标区域覆盖率,以更好地为sensor节点服务。提出了一种基于二分编码的网络移动覆盖算法(SMR算法)。在每次搜索中,试探性地调整失效节点区域的临近执行器节点位置来寻找最... 详细信息

在无线传感器与执行器网络中,可以通过调整剩余节点的位置来提高目标区域覆盖率,以更好地为sensor节点服务。提出了一种基于二分编码的网络移动覆盖算法(SMR算法)。在每次搜索中,试探性地调整失效节点区域的临近执行器节点位置来寻找最佳位置,重复此搜索过程直到覆盖数不再增加,以实现近似的局部最优覆盖。本算法提高了剩余节点的覆盖率,减少了执行器节点移动的消耗,与已有算法相比也表现出了较好的性能。

关键词：无线传感器与执行器网络搜索式移动网络覆盖度节点失效

一种无线传感器网络应用系统的中间件设计与实现

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南京信息工程大学学报（自然科学版） 2014年第1期6卷 34-40页

作者：刘荣周杰杜景林郑若钦南京信息工程大学信息与控制学院南京210044 南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044

为了降低获取异构传感器网络数据的复杂性,通过对无线传感器网络(WSN)接入异构网络技术的研究,提出了一种无线传感器网络应用系统的中间件设计方案.该方案是以S3C6410为主处理器的嵌入式开发板作为硬件开发平台,通过AODV路由协议,使多... 详细信息

为了降低获取异构传感器网络数据的复杂性,通过对无线传感器网络(WSN)接入异构网络技术的研究,提出了一种无线传感器网络应用系统的中间件设计方案.该方案是以S3C6410为主处理器的嵌入式开发板作为硬件开发平台,通过AODV路由协议,使多个监测区域的WSN网关和Adhoc网关组建成Adhoc类型的网络,从而解决了无线传感器网络与外部公网无缝隙连接的问题.该方案不但实现了经过WSN网关处理加工后的无线传感器网络数据上传至远程服务器的功能,而且为多个异构无线传感器网络同时接入外部网络提供了一种可靠的解决方法.

关键词：异构无线传感器网络嵌入式 Adhoc 中间件

含碰撞缺陷的锂离子电池电化学性能衰退及安全性

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爆炸与冲击 2025年

作者：高游郑若昕姜宇新王璐冰宁波大学冲击与安全工程教育部重点实验室宁波大学机械工程与力学学院力学与工程科学系

不可避免的碰撞会导致电动汽车锂离子电池（lithium-ion battery，LIB）出现缺陷，为了确认碰撞后的缺陷电池能否继续使用，重点研究缺陷电池的机械性能、电化学性能、安全边界及其衰退机理。首先，使用不同的压头通过准静态加载和落锤... 详细信息

不可避免的碰撞会导致电动汽车锂离子电池（lithium-ion battery，LIB）出现缺陷，为了确认碰撞后的缺陷电池能否继续使用，重点研究缺陷电池的机械性能、电化学性能、安全边界及其衰退机理。首先，使用不同的压头通过准静态加载和落锤冲击制备了3种典型的缺陷电池，即压痕、50%偏置压缩和平板压缩缺陷电池。随后，分别通过准静态平板压缩和充电/放电循环评估其机械和电化学响应。结果发现，缺陷电池的机械性能显著下降，包括内部短路位移、短路载荷和能量吸收能力下降。相较于新电池，缺陷电池还表现出明显的电化学性能退化，包括更严重的容量衰退。此外，通过拆解电池解释了其降解机制，基于隔膜厚度提出电池的机械失效标准。最后，还讨论了加载速度和缺陷类型对缺陷电池性能的影响。加载速度越高，缺陷电池的性能退化越严重，这与惯性效应有关。不同类型的缺陷会导致隔膜厚度和石墨分层的变化，从而造成不同程度的退化。

关键词：缺陷锂离子电池容量衰减安全准则机械缺陷动态冲击

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“i7算”赋能AI产业生态可持续发展

科学学研究 2025年第1期 197-204页

作者：戎珂施新伟吕若明清华大学社会科学学院经济学研究所杜伦大学商学院

本文深入分析了数字经济时代下人工智能(Artificial Intelligence, AI)商业化落地以及其产业生态可持续发展中存在的问题，针对性地提出了“i7算”框架，集成(integrate)算据、算法、算力、算知、算者、算景和算理七大要素。“i7算”框... 详细信息

本文深入分析了数字经济时代下人工智能(Artificial Intelligence, AI)商业化落地以及其产业生态可持续发展中存在的问题，针对性地提出了“i7算”框架，集成(integrate)算据、算法、算力、算知、算者、算景和算理七大要素。“i7算”框架以算据、算法、算力等构建硬实力的AI基础设施，深耕算知、算景推进AI技术商业化应用，多层次系统化培育算者，充分落实行业应用规范、积极回应社会伦理关切，形成良好文化纽带推动产业生态内各伙伴共创共赢，实现可持续发展。本研究认为，在商业化落地过程中，AI产业生态里的核心企业，需要与关键生态合作伙伴共同建设AI基础设施，推动AI技术的商业化应用，与AI行业伙伴共同培育可持续文化纽带，以此吸引和带动更多AI生态伙伴，从而共同推动AI产业生态的可持续发展。

关键词：人工智能商业生态商业模式可持续发展

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数据犯罪刑法规制的体系检视与路径构建

内蒙古社会科学 2025年第1期 119-128页

作者：李怀胜华钦卿中国政法大学刑事司法学院北京市公共资源交易中心法律事务部

数据要素成为中国社会数字经济中的关键要素，但刑法中数据犯罪的规制逻辑仍然囿于“计算机犯罪+其他信息犯罪”的传统架构，未能完成以“数据安全”为核心法益的评价体系的转变，导致数据犯罪呈现法益识别困难、体系布局混乱、调整范... 详细信息

数据要素成为中国社会数字经济中的关键要素，但刑法中数据犯罪的规制逻辑仍然囿于“计算机犯罪+其他信息犯罪”的传统架构，未能完成以“数据安全”为核心法益的评价体系的转变，导致数据犯罪呈现法益识别困难、体系布局混乱、调整范围受限等多重困局。因此，有必要在前置法铺设的框架下，补足相对独立的数据安全视角，重塑数据犯罪刑事规制路径；贯彻数据分类分级的顶层思维，横向形成以部门专项保护为主、主体权益配置为辅的分类机制；纵向贯通以数据重要性、危害性为综合衡量要素的分级策略，围绕数据生命周期打造义务矩阵，明确数据处理者在非法数据留存、数据跨境、数据滥用、数据造假等情形下的刑事责任。

关键词：数据犯罪数据安全分类分级保护数据生命周期

社会科学主体性的理论建构——中国式现代化的精神叙事

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浙江学刊 2025年第1期 24-34+239页

作者：周晓虹彭圣钦南京大学南京大学社会学院

对中国社会科学主体性的呼唤意味着将作为研究客体的中国转化为研究主体，是破除西方社会科学知识霸权和发展中国特色哲学社会科学的必由之路。本文从基本动因和理论资源的角度，梳理并整合了既有的主体性论述，将其概括为历史主体性和... 详细信息

对中国社会科学主体性的呼唤意味着将作为研究客体的中国转化为研究主体，是破除西方社会科学知识霸权和发展中国特色哲学社会科学的必由之路。本文从基本动因和理论资源的角度，梳理并整合了既有的主体性论述，将其概括为历史主体性和文化主体性两种策略。前者不满于诸如传统/现代二分法等西方理论框架对纷繁复杂的中国历史和现实经验的切割，后者则不满于西方理论背后的文化预设对中国社会和文化传统的曲解。在此基础上，本文试图超越二者，提出另一种以中华文明为基础、以提供中国式现代化的理论叙事为目标的文明主体性策略。

关键词：社会科学主体性历史主体性文化主体性文明主体性