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A Secure Device Management Scheme with Audio-Based Location Distinction in IoT

工程与科学中的计算机建模(英文) 2024年第1期138卷 939-956页

作者： Haifeng lin Xiangfeng Liu Chen Chen Zhibo Liu Dexin Zhao yiwen Zhang Weizhuang Li Mingsheng Cao College of Economics and Management Nanjing University of Aeronautics and AstronauticsNanjing211106China Chengdu Aircraft Industrial(Group)Co. Ltd.Chengdu610073China Academy of Military Sciences of PLA Beijing100091China School of Information and Software Engineering University of Electronic Science and Technology of ChinaChengdu610054China Ningbo Web King Technology Joint Stock Co. Ltd.Ningbo315000China The Network and Data Security Key Laboratory of Sichuan Province University of Electronic Science and Technology of ChinaChengdu610054China

Identifying a device and detecting a change in its position is critical for secure devices management in the Internet of Things(IoT).In this paper,a device management system is proposed to track the devices by using audio-based location distinction techniques.In the proposed scheme,traditional cryptographic techniques,such as symmetric encryption algorithm,RSA-based signcryption scheme,and audio-based secure transmission,are utilized to provide authentication,non-repudiation,and confidentiality in the information interaction of the management system.Moreover,an audio-based location distinction method is designed to detect the position change of the devices.Specifically,the audio frequency response(AFR)of several frequency points is utilized as a device signature.The device signature has the features as follows.(1)Hardware Signature:different pairs of speaker and microphone have different signatures;(2)Distance Signature:in the same direction,the signatures are different at different distances;and(3)Direction Signature:at the same distance,the signatures are different in different directions.Based on the features above,amovement detection algorithmfor device identification and location distinction is designed.Moreover,a secure communication protocol is also proposed by using traditional cryptographic techniques to provide integrity,authentication,and non-repudiation in the process of information interaction between devices,Access Points(APs),and Severs.Extensive experiments are conducted to evaluate the performance of the proposed method.The experimental results show that the proposedmethod has a good performance in accuracy and energy consumption.

关键词： Acoustic hardware fingerprinting device management IoT location distinction

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Leveraging graph convolutional networks for semi-supervised fault diagnosis of HVAC systems in data-scarce contexts

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建筑模拟(英文) 2023年第8期16卷 1499-1517页

作者： Cheng Fan yiwen lin Marco Savino Piscitelli Roberto Chiosa Huilong Wang Alfonso Capozzoli Yuanyuan Ma Key Laboratory for Resilient Infrastructures of Coastal Cities Ministry of EducationShenzhen UniversityShenzhenChina Sino-Australia Joint Research Center in BIM and Smart Construction Shenzhen UniversityShenzhenChina College of Civil and Transportation Engineering Shenzhen UniversityShenzhenChina Department of Energy TEBE research groupBAEDA LabPolitecnico di TorinoTorinoItaly

The continuous accumulation of operational data has provided an ideal platform to devise and implement customized data analytics for smart HVAC fault detection and diagnosis.In practice,the potentials of advanced supervised learning algorithms have not been fully realized due to the lack of sufficient labeled data.To tackle such data challenges,this study proposes a graph neural network-based approach to effectively utilizing both labeled and unlabeled operational data for optimum decision-makings.More specifically,a graph generation method is proposed to transform tabular building operational data into association graphs,based on which graph convolutions are performed to derive useful insights for fault classifications.Data experiments have been designed to evaluate the values of the methods proposed.Three datasets on HVAC air-side operations have been used to ensure the generalizability of results obtained.Different data scenarios,which vary in training data amounts and imbalance ratios,have been created to comprehensively quantify behavioral patterns of representative graph convolution networks and their architectures.The research results indicate that graph neural networks can effectively leverage associations among labeled and unlabeled data samples to achieve an increase of 2.86%–7.30%in fault classification accuracies,providing a novel and promising solution for smart building management.

关键词： fault detection and diagnosis graph convolutional networks semi-supervised learning HVAC systems machine learning

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腰部肌群稳定性康复训练结合肌内效贴扎技术在腰椎间盘突出症康复治疗中的应用

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中山大学学报（医学科学版） 2024年第1期45卷 152-160页

作者：楼亦文李琳陈潜宁波市鄞州区第二医院康复医学科浙江宁波315100 浙江医院康复医学科浙江杭州310000

【目的】比较腰部肌群稳定性康复训练及其结合肌内效贴扎技术在腰椎间盘突出症(LDH)康复治疗中的应用效果,以期为临床LDH康复治疗提供参考。【方法】纳入2018年1月到2020年1月宁波市鄞州区第二医院收治的99例LDH患者分为对照组(n=49)与... 详细信息

【目的】比较腰部肌群稳定性康复训练及其结合肌内效贴扎技术在腰椎间盘突出症(LDH)康复治疗中的应用效果,以期为临床LDH康复治疗提供参考。【方法】纳入2018年1月到2020年1月宁波市鄞州区第二医院收治的99例LDH患者分为对照组(n=49)与观察组(n=50)。对照组采用单独肌内效贴扎技术,观察组采用肌内效贴扎技术配合腰部肌群稳定性康复训练,比较两组患者临床治疗效果、治疗前后腰椎功能及疼痛情况、腰背伸肌群表面肌电值、腰椎功能活动情况,以及皮肤过敏的发生情况。【结果】治疗4周后,观察组视觉模拟评分(VAS)、腰痛功能障碍评价表(ODI)评分明显低于对照组(P0.05);治疗4周后,观察组复发率明显低于对照组(P<0.05)。【结论】腰部肌群稳定性康复训练结合肌内效贴扎技术治疗LDH的临床疗效显著优于单纯肌内效贴扎,可有效改善患者肌肉疲劳程度,有助于减轻其腰椎部位疼痛并提高腰椎活动功能。

关键词：腰椎间盘突出症腰部肌群稳定性康复训练肌内效贴康复治疗

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医疗机构卫生人员结核分枝杆菌感染的危险因素研究

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中华劳动卫生职业病杂志 2024年第2期42卷 96-101页

作者：何琳戚巍唐诗邈曹宏伟蒋轶文辽宁省疾病预防控制中心结核病预防控制所沈阳110000

目的了解结核病定点医疗机构卫生人员结核分枝杆菌的感染状况,探讨引发感染的风险因素。方法 2021年9月至2022年6月通过整群分层抽样的方法对4家结核病定点医疗机构相关科室的卫生人员进行问卷调查,内容包含医疗机构院内感染控制措施的... 详细信息

目的了解结核病定点医疗机构卫生人员结核分枝杆菌的感染状况,探讨引发感染的风险因素。方法 2021年9月至2022年6月通过整群分层抽样的方法对4家结核病定点医疗机构相关科室的卫生人员进行问卷调查,内容包含医疗机构院内感染控制措施的实施、医务人员结核分枝杆菌职业暴露情况,同时行外周血γ-干扰素释放试验(interferon gamma release assays,IGRAs)和肺部影像学检查,判定结核分枝杆菌感染情况。将单因素分析有统计学意义的因素纳入多因素logistic回归,分析结核分枝杆菌感染的风险因素。结果共有657人完成肺部影像学检查和调查问卷,其中654人行外周血IGRAs检测,结核病潜伏感染率为39.45%(258/654)。单因素分析显示,基本情况方面年龄、性别、婚姻状况、经济收入、职业类别、职称等级、工龄等变量卫生人员结核病潜伏感染情况差异均有统计学意义(P<0.05);个人健康状况方面本人结核病史、直系亲属结核病史、既往接受结核菌素皮肤试验等的卫生人员结核病潜伏感染情况分布差异均有统计学意义(P<0.05)。多因素分析显示,共有4种与结核病相关的风险因素,分别为职称等级(X1)、从事与肺结核相关工作年限(X2)、结核病史(X3)和既往结核菌素皮肤试验情况(X4),则卫生人员发生结核病概率的回归方程为y=-1.920+0.246X1+0.046X2+1.231X3+0.478X4。结论结核病定点医疗机构卫生人员结核病潜伏感染率较高,应加强感染控制工作的管理,开展定期筛查,提升卫生人员的自我防护意识,降低卫生人员的结核分枝杆菌暴露及感染风险。

关键词：职业暴露结核病卫生人员潜伏性感染潜伏性结核病感染控制

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Determination of Random Periodic Structures in Transverse Magnetic Polarization

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Communications in Mathematical Research 2021年第3期37卷 271-296页

作者： Gang Bao yiwen lin School of Mathematical Sciences Zhejiang UniversityHangzhou 310027China

Consider an inverse problem that aims to identify key statistical pro-perties of the profile for the unknown random perfectly conducting grating structure by boundary measurements of the diffracted fields in transverse mag-netic polarization.The method proposed in this paper is based on a novel combination of the Monte Carlo technique,a continuation method and the Karhunen-Loève expansion for the uncertainty quantification of the random structure.Numerical results are presented to demonstrate the effectiveness of the proposed method.

关键词： Random periodic structure inverse scattering Karhunen-Loève expansion Monte Carlo-continuation-uncertainty quantification method

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基于分数阶模型的锂离子电池荷电状态估计

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机械工程学报 2024年第8期60卷 224-232,244页

作者：石琴蒋正信刘翼闻魏宇江胡晓松贺林合肥工业大学汽车与交通工程学院合肥230009 自动驾驶汽车安全安徽省重点实验室合肥230009 安徽省智慧交通车路协同工程研究中心合肥230009 重庆大学机械与运载工程学院重庆400044

荷电状态精确估计是锂离子动力电池安全应用的关键技术之一,现有的估计方法并不完全适配锂离子电池系统,在准确性、稳定性和实用性方面均有较大的提升空间。为了准确描述锂离子电池系统动态特性并且提升估计精度与稳定性,提出一种基于... 详细信息

荷电状态精确估计是锂离子动力电池安全应用的关键技术之一,现有的估计方法并不完全适配锂离子电池系统,在准确性、稳定性和实用性方面均有较大的提升空间。为了准确描述锂离子电池系统动态特性并且提升估计精度与稳定性,提出一种基于分数阶电池模型的自适应扩展卡尔曼粒子滤波方法。在采用免疫遗传算法对锂离子电池分数阶模型进行参数辨识的过程中,应用“记忆库”减小算法计算量,引入“亲和度”缓解算法陷入局部最优解的问题。采用基于模型开发的手段,将提出的控制算法下载到电池管理系统控制器中,经过ECE和UDDS工况测试对比验证:二阶分数阶电路模型的端电压误差最大不超过13.96 mV,平均误差为2.4~4.2 mV,表明分数阶模型对电流的变化更为敏感且更能表现电池的电压变化性能,可以有效保证电池荷电状态的计算精度。提出方法较EKF的荷电状态估计精度提升50%以上,并且收敛时间大大缩短,表明在粒子滤波中引入自适应卡尔曼滤波进行校正,可以滤除噪声、增强估计算法准确性和鲁棒性。

关键词：电池荷电状态分数阶电池模型自适应卡尔曼粒子滤波免疫遗传算法

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环丙沙星对强化生物除磷系统的长期影响及其动力学研究

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环境科学学报 2024年第6期44卷 11-19页

作者：王如意林逸文楼菊青蔡靖孙培德浙江工商大学环境科学与工程学院杭州310012

为控制水体富营养化,强化生物除磷(Enhanced biological phosphorus removal,EBPR)是一种普遍应用的污水磷去除技术.环丙沙星(Ciprofloxacin,CIP)作为使用广泛的一种喹诺酮类药物,具有污水中浓度高、生物毒性效应显著等特点.本文通过考... 详细信息

为控制水体富营养化,强化生物除磷(Enhanced biological phosphorus removal,EBPR)是一种普遍应用的污水磷去除技术.环丙沙星(Ciprofloxacin,CIP)作为使用广泛的一种喹诺酮类药物,具有污水中浓度高、生物毒性效应显著等特点.本文通过考察不同浓度CIP对EBPR系统的除磷性能、污泥特性、胞外聚合物(Extracellular polymeric substances, EPS)、活性氧(Reactive oxygen species, ROS)及吸、释磷速率的长期影响,揭示其作用机制及动力学影响规律.研究结果表明,CIP在EBPR系统中几乎不被吸附降解,且对厌氧磷释放和好氧磷吸收过程的抑制作用存在剂量效应和时间效应.CIP为0.005 mg·L^(-1)时,EBPR系统的除磷效果逐渐变差,50 d后好氧末的PO43--P的浓度为1.26 mg·L^(-1).CIP分别为0.05 mg·L^(-1)和0.1 mg·L^(-1)时,除磷效果出现了快速恶化后恢复并稳定的现象,但污泥出现严重的膨胀.进一步分析发现,由于EPS含量的降低以及ROS的快速增加,导致试验的前10 d除磷效率下降.10 d后,除磷效率出现的稳定和回升的现象可能与EPS总量和组成的相对稳定以及ROS的下降及稳定有关.此外,Hill方程可以较好地拟合CIP对EBPR系统的最大释磷速率和最大吸磷速率的抑制作用,Hill方程参数随着作用时间的变化而变化.

关键词：活性污泥胞外聚合物活性氧 Hill方程

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父亲参与和青少年生活满意度的关系:共同养育和父子依恋的多重中介作用

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教育生物学杂志 2024年第1期12卷 65-69,75页

作者：林敏陈毅文中国科学院行为科学重点实验室中国科学院心理研究所北京100101 中国科学院大学心理学系北京100049

目的探讨父亲参与和青少年生活满意度的关系以及共同养育和父子依恋的中介作用。方法采用父亲参与教养问卷、共同养育关系量表、父子依恋量表、青少年生活满意度量表,对325名10~16岁青少年及其家长进行匿名施测。分析父亲参与和青少... 详细信息

目的探讨父亲参与和青少年生活满意度的关系以及共同养育和父子依恋的中介作用。方法采用父亲参与教养问卷、共同养育关系量表、父子依恋量表、青少年生活满意度量表,对325名10~16岁青少年及其家长进行匿名施测。分析父亲参与和青少年生活满意度的关系并进行中介效应检验。结果父亲参与、共同养育、父子依恋、青少年生活满意度,两两之间呈显著正相关。父亲参与对青少年生活满意度的直接效应不显著。父亲参与通过共同养育、父子依恋的中介作用以及两者的链式中介作用,对青少年生活满意度产生间接效应。结论共同养育和父子依恋在父亲参与对青少年生活满意度的影响中起多重中介作用。

关键词：父亲参与生活满意度共同养育父子依恋

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全外测序联合拷贝数变异检测在遗传性耳聋的应用

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中华耳科学杂志 2024年第1期22卷 83-87页

作者：张远辉林颖陈艺文刘小萍于锋广州市红十字会医院广州市应急医院暨南大学附属广州市红十字会医院广州市红十字会医院互联网医院广州510220 暨南大学耳鼻喉头颈外科研究所

目的探讨全外显子测序(WES)联合拷贝数变异(CNV)检测在遗传性耳聋中的临床应用价值,并加深对CNV的认识。方法选取广州市红十字会医院耳鼻咽喉头颈外科就诊的双耳中度感音神经性聋患儿,无家族遗传史、用药史,完善内镜、影像学、主观和客... 详细信息

目的探讨全外显子测序(WES)联合拷贝数变异(CNV)检测在遗传性耳聋中的临床应用价值,并加深对CNV的认识。方法选取广州市红十字会医院耳鼻咽喉头颈外科就诊的双耳中度感音神经性聋患儿,无家族遗传史、用药史,完善内镜、影像学、主观和客观听力学等检查,采集外周血样本,行WES寻找致聋原因并验证。结果患儿无家族遗传史、耳毒性药物用药史等,听性脑干反应阈值、ASSR及纯音听阈测听提示双侧中度感音神经性聋。在该患儿全外显子组发现12个纯合变异,分别定位于1(CR1基因,剪接变异)、5(ZSWIM6基因、SMN1基因,同义突变)、6(ATXN1基因,框内缺失突变;TENT5A基因,框内插入突变)、7(CFTR基因,内含子)、8(TG,启动子)、9(PRDM12基因,框内缺失突变)、10(TUBGCP2基因,剪接变异)、11(TENM4基因,剪接变异)、15(STRC基因,缺失)、16(ABCC11基因,错义变异)号染色体。根据美国医学遗传学与基因组学学会指南、综合病史分析,只有STRC基因NM_153700.2:EX1-EX29E Del变异为致病变异,其余变异为良性或可能良性。多重链接探针扩增技术对靶序列进行验证,结果证实。结论本例患儿为DFNB16(OMIM:603720)的STRC基因变异导致双耳中度感音神经性聋。临床诊疗中,可根据病史,选择不同深度、广度的检测技术;加强耳科医师对CNV引起遗传性耳聋的认识。

关键词：全外显子测序拷贝数变异感音神经性耳聋多重链接探针扩增技术

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Volatile Compounds Fingerprints for White Duck down and White Goose down Determined by Gas Chromatography-Ion Mobility Spectrometry

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Agricultural Sciences 2023年第3期14卷 432-445页

作者： Fei Wang Qihui Zhang yiwen lin Wenjian Chen Hui Wang Kuntai Li Jihua Li Yuliang Chen Leiyu Wang Agricultural Products Processing Research Institute Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences Zhanjiang China College of Biological Sciences and Engineering Jiangxi Agricultural University Nanchang China Zhanjiang Zikang Fiderdown Production Company Ltd. Zhanjiang China School of Food Science & Technology Guangdong Ocean University Zhanjiang China

This work first describes a simple approach for the untargeted profiling of volatile compounds for distinguishing between white duck down (WDD) and white goose down (WGD) based on resolution-optimized GC-IMS combined with optimized chemometric techniques, namely PCA. The detection method for down samples was established by using GC-IMS. Meanwhile, the reason of unpleasant odors caused by WDD was explained on the basis of the characteristic volatile compounds identification. GC-IMS fingerprinting can be considered a revolutionary approach for a truly fully automatable, cost-efficient, and in particular highly sensitive method. A total of 22 compounds were successfully separated and identified through GC-IMS method, and the significant differences in volatile compounds were observed in three parts of WDD and WGD samples. The most characteristic volatile compounds of WGD belong to aldehydes, whereas carboxylic acids from WDD were detected generated by autoxidation reaction. Meanwhile, the main reason of unpleasant odor generation was possibly attributed to the high concentration of volatile carboxylic acids of WDD. Therefore, the constructed model presents a simple and efficient method of analysis and serves as a basis for down processing and quality control.

关键词： Gas Chromatography-Ion Mobility Spectrometry (GC-IMS) Principal Components Analysis (PCA) Down Characteristic Volatiles Fingerprints Carboxylic Acids

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