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一种物联网系统层次型抗毁性拓扑构建方法

北京邮电大学学报 2018年第5期41卷 103-109,114页

作者：陈雯柏崔晓丽郝翠王文凯北京信息科技大学自动化学院北京100101

针对物联网系统复杂应用环境中由关键节点失效导致的系统拓扑结构的脆弱性问题,提出了一种抗毁性k-连通拓扑结构的构建方法.首先把系统分成若干个互不交叠的簇,然后对网络中存在的关键节点进行检测,并利用簇头节点的移动性构建以关键节... 详细信息

针对物联网系统复杂应用环境中由关键节点失效导致的系统拓扑结构的脆弱性问题,提出了一种抗毁性k-连通拓扑结构的构建方法.首先把系统分成若干个互不交叠的簇,然后对网络中存在的关键节点进行检测,并利用簇头节点的移动性构建以关键节点为中心的局部k-连通拓扑结构,达到去除关键节点和提高网络抗毁性的目的.构建了簇间的k-连通拓扑结构,给出了物联网智能安防系统应用仿真实验,并通过节点的介数中心性、网络的平均连通度和网络的鲁棒性验证了所提抗毁性方案的可行性和有效性.

关键词：物联网系统关键节点局部k-连通拓扑结构抗毁性

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物联网系统异构数据的过滤及存储模型研究

电子器件 2018年第3期41卷 703-707页

作者：张玉杰刘强张婷婷陕西科技大学电气与信息工程学院西安710021

针对物联网系统中海量的异构数据流影响数据处理效率的问题,提出一种结合RESTful Web Service和Mongo DB数据库的物联网系统异构数据过滤及存储模型。提出数据点的概念对设备节点的物理量进行抽象描述,通过对数据点存储状态的设置实现... 详细信息

针对物联网系统中海量的异构数据流影响数据处理效率的问题,提出一种结合RESTful Web Service和Mongo DB数据库的物联网系统异构数据过滤及存储模型。提出数据点的概念对设备节点的物理量进行抽象描述,通过对数据点存储状态的设置实现数据的过滤,同时采用内嵌文档形式对数据进行存储。该模型经过测试,可实现物联网系统中异构数据的选择性存储,并可有效提高数据库的存储效率及存储利用率。

关键词：物联网系统异构数据数据点内嵌文档选择性存储

基于模糊PID控制的NB-IoT果蔬农业物联网系统设计与试验

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中国农机化学报 2023年第1期44卷 162-171页

作者：李洪兵罗洋张颖王雨凝欧俊崔浩重庆三峡学院重庆市404120

针对传统果蔬农业大棚环境数据感知不强、现场维护工作量大、无线覆盖区域受限、生产管理效率低、成本高的问题,提出一套基于模糊PID控制的NB-IoT果蔬农业物联网系统设计。以STM32L475VET6超低功耗芯片为主控芯片,通过NB-IoT和ZigBee双... 详细信息

针对传统果蔬农业大棚环境数据感知不强、现场维护工作量大、无线覆盖区域受限、生产管理效率低、成本高的问题,提出一套基于模糊PID控制的NB-IoT果蔬农业物联网系统设计。以STM32L475VET6超低功耗芯片为主控芯片,通过NB-IoT和ZigBee双协议融合组网技术和环形缓冲队列算法组建广域无线网络,设计现场监测终端与远程云监控平台,将局域终端节点采集的环境因子信息接入云服务器进行统计与分析。系统根据采集到的数据自动调控反馈控制设备,达到低功耗模式下的广域覆盖监测并智能反馈调控果蔬大棚环境因子的目的,实现感知层、网络层到平台层和应用层一套完整的果蔬大棚物联网系统设计。将模糊PID控制算法应用于温棚环境调节的仿真测试表明,系统平均丢包率为0.088%,空气温湿度、土壤温湿度、二氧化碳浓度等环境因子参数平均相对误差保持在0.5%以内,NB-IoT休眠功耗小于9μA,能实现智能反馈控制并保证系统多节点部署、多参数检测、低功耗工作、广覆盖通信的条件,使系统具有更高的复杂环境适应性和稳定性。

关键词：物联网系统模糊PID控制 NB-IoT ZigBee 智能控制

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基于云计算的空间结构健康监测物联网系统设计

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空间结构 2017年第1期23卷 3-11,29页

作者：章圣冶罗尧治沈雁彬浙江大学空间结构研究中心浙江省空间结构重点实验室浙江杭州310058

健康监测在空间结构中的应用日益广泛,监测数据快速积累.如何深度挖掘以及全面管理海量监测数据,从中提取有价值的信息,开发对应的交互应用,设计直观的可视模式,逐渐成为了研究热点.针对空间结构健康监测的数据特点,提出了空间结构健康... 详细信息

健康监测在空间结构中的应用日益广泛,监测数据快速积累.如何深度挖掘以及全面管理海量监测数据,从中提取有价值的信息,开发对应的交互应用,设计直观的可视模式,逐渐成为了研究热点.针对空间结构健康监测的数据特点,提出了空间结构健康监测物联网系统总体框架,利用云计算在处理计算密集型任务上的优势,建立了应用层数据处理的算法,完成了空间结构监测云数据管理系统设计,并利用本系统对包括国家体育场、杭州火车车站在内的多个大跨度空间结构的监测信息进行实时处理和交互显示.

关键词：空间结构健康监测物联网系统云计算数据挖掘

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上海市《消防设施物联网系统技术标准》研编

给水排水 2018年第8期44卷 140-144页

作者：杨琦华东建筑设计研究总院上海200002

为解决消防设施存在的维护管理问题,提出了消防设施物联网系统的技术,并对《消防设施物联网系统技术标准》进行研究和编制。简要介绍了上海市《消防设施物联网系统技术标准》的编制依据和概况,分析了标准的编制特点。概括介绍了标准的... 详细信息

为解决消防设施存在的维护管理问题,提出了消防设施物联网系统的技术,并对《消防设施物联网系统技术标准》进行研究和编制。简要介绍了上海市《消防设施物联网系统技术标准》的编制依据和概况,分析了标准的编制特点。概括介绍了标准的主要内容,并指出标准的主要创新点与存在问题。该标准的制订,构建了消防设施物联网系统的架构,规范了消防设施物联网系统的技术要求,明确了系统运行平台接口的标准定义。

关键词：消防设施物联网系统智能技术系统设计技术标准

消防水池水质和水量监测指标与物联网系统构建的研究

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给水排水 2019年第11期45卷 103-107页

作者：杨琦华东建筑设计研究总院上海超高层建筑设计工程技术研究中心

为解决消防给水系统中消防水池(箱)存在的维护管理问题,提出了运用物联网技术来建立消防水池(箱)水质和水量监测系统的对策。分析研究了消防水池监测的评价指标,提出消防水池水量的评价可采用水位指标,水质的评价可采用温度、浊度、pH... 详细信息

为解决消防给水系统中消防水池(箱)存在的维护管理问题,提出了运用物联网技术来建立消防水池(箱)水质和水量监测系统的对策。分析研究了消防水池监测的评价指标,提出消防水池水量的评价可采用水位指标,水质的评价可采用温度、浊度、pH、耗氧量、动植物油以及溶解氧和电导率等指标,并给出了推荐指标参数。引入物联网技术与本质安全的概念,明确消防水池(箱)需要加强水质和水池的本质安全。创新地构建了消防水池(箱)物联网监测系统的体系架构,提出了系统功能和传感器设置的技术要求。基于物联网的消防水池水质和水量监测系统,有利于提升建筑消防给水的可靠性和智能化水平。

关键词：水质监测水量监测消防水池(箱) 物联网系统智能技术消防给水传感器

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面向资源的物联网系统形式化建模与验证

小型微型计算机系统 2018年第1期39卷 140-145页

作者：马莉李维康梁晨李爱萍太原理工大学计算机科学与技术学院

物联网系统的实施涉及到感知、传输和应用三层结构,部署之前的测试和验证过程需要比传统软件系统更多的测试和检验成本,同时其质量问题也包含更多属性的权衡.为了在保障质量的前提下,尽量减少物联网系统部署之前的测试和检验成本,提出... 详细信息

物联网系统的实施涉及到感知、传输和应用三层结构,部署之前的测试和验证过程需要比传统软件系统更多的测试和检验成本,同时其质量问题也包含更多属性的权衡.为了在保障质量的前提下,尽量减少物联网系统部署之前的测试和检验成本,提出一种面向资源的物联网系统形式化建模与验证方法.按照应用场景的要求,在对服务进行分类的基础上,提出物联网服务的按需提供框架;基于面向资源的思想,提出面向资源的物联网服务模型;针对特定应用场景,使用进程代数的方法 CSP(通信顺序进程)对物联网系统进行建模,并利用PAT模型检测工具,分别对无死锁性、可达性等五种性质的满足性进行了相关验证.实验中对这些性质满足性的验证过程,为物联网服务部署前的测试和验证提供有效支持.

关键词：物联网系统面向资源形式化建模验证

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基于MQTT协议物联网系统研究与设计

基于MQTT协议物联网系统研究与设计

作者：何乐桂林电子科技大学

学位级别：硕士

为加快产业园区数字化改造,传统制造工业将与物联网融合升级为工业互联网,未来将会有更多传统制造企业引用物联网技术,物联网市场规模也会持续增长。当前大多数中小型传统企业工业信息化水平较低,工作人员需要手动记录设备工业屏上的数... 详细信息

为加快产业园区数字化改造,传统制造工业将与物联网融合升级为工业互联网,未来将会有更多传统制造企业引用物联网技术,物联网市场规模也会持续增长。当前大多数中小型传统企业工业信息化水平较低,工作人员需要手动记录设备工业屏上的数据,工业环境下的设备状态对外部是未知的,以及如何实现设备的控制和管理都将导致企业难以将工业物联网应用到实际生产中。为解决上述问题,本文基于MQTT协议构建物联网消息系统,将物联网设备接入消息系统,通过设备主动上报采集数据、实时状态,并提供数据存储以及物联网管理平台,帮助管理人员实时监控、管理物联网设备。本文主要工作如下:(1)针对物联网设备存储资源有限、处理数据能力有限和网络带宽小的特点,本文对比多种工业互联网协议,选用MQTT协议设计物联网消息系统,并实现基于ACL控制策略的消息发布/订阅功能,解决设备与系统通信问题。(2)将物联网设备属性、功能、服务抽象出物模型概念,根据物模型概念设计规范的消息主题,提高消息转发效率,并通过JSON的统一数据交换格式,降低了信息传输过程中的损耗。(3)针对数量庞大设备数据存储问题,基于TIDB设计了读写分离的数据库集群,保证了设备数据持久化、可靠性存储。(4)为方便企业人员集中管理、控制物联网设备,设计了物联网管理平台,提供了设备权限管理、用户权限管理、平台日志等功能。最后,本文对物联网系统进行功能需求测试和系统性能测试。测试结果显示,在功能上,该系统能够满足物联网设备基本的消息推送功能,并且系统提供的物联网管理平台能够让系统用户实时掌握设备状态。在性能上,该系统能支持200000设备连接数、消息服务质量(Qos)为0和1分别对应120000、60000消息吞吐,平均响应时间均低于0.2s。目前已将该系统投入企业生产中,系统稳定运行并达到了预期的目标,具有一定的工程价值。

关键词： MQTT协议数据库集群物联网管理平台物联网系统

基于云计算的桥梁结构健康监测物联网系统设计与应用研究

同方学位论文库评论

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基于云计算的桥梁结构健康监测物联网系统设计与应用研究

作者：江锐华南理工大学

学位级别：硕士

桥梁结构在长期运营中存在结构损伤、功能退化等现象,建立科学的结构健康监测系统,可为桥梁安全管理提供可靠支持。传统桥梁结构健康监测系统主要针对于单体式工程,存在建设成本高、分析能力弱、信息共享水平低等问题。随着物联网技术... 详细信息

桥梁结构在长期运营中存在结构损伤、功能退化等现象,建立科学的结构健康监测系统,可为桥梁安全管理提供可靠支持。传统桥梁结构健康监测系统主要针对于单体式工程,存在建设成本高、分析能力弱、信息共享水平低等问题。随着物联网技术高速发展和应用,建立基于云计算的桥梁结构健康监测物联网系统,可以大幅降低结构健康监测系统的建设成本,提升海量监测数据智能化分析能力,并提高结构健康监测信息的共享水平,为区域级桥梁结构安全评估及决策提供在线支持。本文融合物联网与云计算的优势,开展了桥梁结构健康监测物联网系统的设计与应用研究,主要工作如下:(1)介绍了课题的研究背景和研究意义,阐述了桥梁健康监测系统、物联网与云计算的研究现状,论述了结构健康监测物联网特征及应用前景。(2)从信息获取和信息利用的角度出发,提出了桥梁结构健康监测物联网系统的总体架构。基于系统信息流分析,提出了以关系型云数据库进行信息管理的技术方案。制定了结构健康监测云平台的各个功能模块,为模块化设计打下基础。(3)开展了结构健康监测云平台数据采控、存储、分析及可视化关键技术研究。提出了云平台的数据采控策略,实现了远程平台化的数据采集控制。采用信息同构存储策略,构建了云数据库结构,实现了监测信息可靠高效的存储和管理。基于***与MATLAB混合编程技术开展了分析算法的开发研究,实现了数据分析的自动化和智能化。基于Power BI开展了数据可视化研究,实现了监测信息的直观展示。(4)开展了结构健康监测云平台建设的实验研究。基于本文所研究的结构健康监测云平台关键技术,开发了结构健康监测云平台,验证了各关键技术衔接的有效性,为结构健康监测云平台的建设打下了良好的基础。(5)开展了新光大桥健康监测云平台的工程实例研究。建立了结构健康监测物联网系统,实现了新光大桥健康监测云平台的数据采控、存储、分析以及可视化。由于该平台是基于云计算实现的,因而易于更新维护,安全性和可扩展性较好。该工程实例为区域级桥梁结构健康监测物联网系统的建立提供了参考。

关键词：结构健康监测物联网系统云平台数据分析数据可视化