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面向物联网设备的轻量化Elgamal算法实现MQTT协议安全通信的研究

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物联网技术 2025年第1期15卷 80-84页

作者：谷群远周寅峰倪建成盐城市质量技术监督综合检验检测中心江苏盐城224056 青岛海尔热水器有限公司山东青岛266400

MQTT协议作为一种低开销、低带宽占用的即时通信协议,在物联网、小型设备和移动应用等领域得到广泛应用。基于此,提出了一种基于蒙哥马利幂模运算的高效轻量级Elgamal加密算法,并与MQTT协议相融合以补充MQTT协议的通信安全性。新的Elga... 详细信息

MQTT协议作为一种低开销、低带宽占用的即时通信协议,在物联网、小型设备和移动应用等领域得到广泛应用。基于此,提出了一种基于蒙哥马利幂模运算的高效轻量级Elgamal加密算法,并与MQTT协议相融合以补充MQTT协议的通信安全性。新的Elgamal算法能在轻量级嵌入式设备上部署,且硬件开销非常低。文中在ES8H0183FLLT和ESP8266模块上实施了软硬件系统搭建,验证了新协议的性能表现。实验结果证明,新的MQTT协议能够大幅降低硬件资源消耗,有效保障数据传输的安全性,为构建安全可靠的物联网通信系统提供了有力支持。

关键词： Elgamal算法 MQTT协议物联网加密解密轻量化安全通信

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建筑电气设备用丙烯酸酯橡胶密封圈失效原因分析

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橡胶工业 2025年第1期72卷 49-52页

作者：姜广明辛朝晖王广克胡水贾颖华肖凯巍中国建筑科学研究院有限公司北京100013 特变电工沈阳变压器集团有限公司辽宁沈阳110027 国网智能电网研究院北京102211 北京化工大学北京100029 铁科金化检测中心有限公司北京100081

拆取建筑电气设备上未发生渗漏失效和发生渗漏失效的2种丙烯酸酯橡胶密封圈,观察失效状态并分析失效原因。红外分析和热重分析表明2种密封圈胶料的组成一致,物理性能分析表明失效密封圈胶料的硬度较低和拉伸性能较差,动态力学性能分析... 详细信息

拆取建筑电气设备上未发生渗漏失效和发生渗漏失效的2种丙烯酸酯橡胶密封圈,观察失效状态并分析失效原因。红外分析和热重分析表明2种密封圈胶料的组成一致,物理性能分析表明失效密封圈胶料的硬度较低和拉伸性能较差,动态力学性能分析表明失效密封圈胶料的交联密度较低。综合推断,密封圈渗漏可能是由于其硫化程度不够,强度不足,在装配时被挤压变形而破损,加之耐油性能降低,导致失效。

关键词：丙烯酸酯橡胶密封圈失效物理性能动态力学性能硫化程度

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硅烷改性钛石膏沥青胶浆性能研究

森林工程 2025年第1期41卷 185-194页

作者：董营营苏纪壮张朝魏毛元张惠勤王凯山东高速集团四川乐宜公路有限公司成都610041 山东高速工程检测有限公司济南250002 大宗固废材料在交通领域行业循环利用行业研发中心济南250002

为降低钛石膏堆积带来的环境问题,同时缓解道路材料短缺现状,采用钛石膏和硅烷偶联剂处理后的钛石膏部分或全部代替石灰岩矿粉,研究钛石膏和改性钛石膏对沥青胶浆常规性能和流变性能的影响。首先通过激光粒度仪和扫描电子显微镜分析钛... 详细信息

为降低钛石膏堆积带来的环境问题,同时缓解道路材料短缺现状,采用钛石膏和硅烷偶联剂处理后的钛石膏部分或全部代替石灰岩矿粉,研究钛石膏和改性钛石膏对沥青胶浆常规性能和流变性能的影响。首先通过激光粒度仪和扫描电子显微镜分析钛石膏、改性钛石膏和石灰岩矿粉的粒度分布情况及微观形貌。然后制备不同钛石膏和改性钛石膏掺量的沥青胶浆,采用常规试验方法、温度扫描试验、频率扫描试验、多重应力蠕变恢复(mutiple stress creep recovery,MSCR)试验、线性振幅扫描(linear amplitude sweep,LAS)试验和弯曲梁流变(bending beam rheometer,BBR)试验测试沥青胶浆的三大指标(针入度、延度和软化点)、高温流变性能、抗疲劳性能和低温流变性能。结果表明,钛石膏和改性钛石膏的粒度范围更广,表面更为粗糙;钛石膏和改性钛石膏的加入降低了沥青胶浆的延度、针入度、不可恢复蠕变柔量(Jnr)、疲劳寿命(N_(f))、蠕变速率(m)和相位角(δ),软化点、复数模量(G^(*))、弹性恢复率(R)和蠕变劲度模量(S)有所提高,即高温性能有所提高,低温性能和疲劳性能有所下降。相同温度下,改性钛石膏的高温性能和弹性恢复指标要优于钛石膏,低温性能有所降低。研究证实使用钛石膏进行沥青混合料生产的可行性,为钛石膏的资源化利用开拓方向。

关键词：钛石膏沥青胶浆改性钛石膏矿粉流变性能

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动车组齿轮箱油中硫含量的红外光谱分析

光谱学与光谱分析 2025年第1期45卷 239-245页

作者：杜瑾瑶贺石中杨智宏张琳颖张静茹广州机械科学研究院有限公司设备润滑与检测研究所广东广州510530 工业摩擦润滑技术国家地方联合工程研究中心广东广州510530

针对高铁动车组牵引系统中齿轮箱润滑油中硫元素损失较快的问题,需要对在用齿轮油硫含量进行监测,以确定最佳的换油时机。分析了红外光谱图中齿轮油含硫添加剂特征吸收峰的衰减机制;选择与硫含量相关性最高的1164 cm-1特征峰的峰高作为... 详细信息

针对高铁动车组牵引系统中齿轮箱润滑油中硫元素损失较快的问题,需要对在用齿轮油硫含量进行监测,以确定最佳的换油时机。分析了红外光谱图中齿轮油含硫添加剂特征吸收峰的衰减机制;选择与硫含量相关性最高的1164 cm-1特征峰的峰高作为输入变量构建了一元线性回归模型(LR),采用5折交叉验证下的测试集R^(2)确定最佳主成分个数构建了偏最小二乘回归模型(PLSR),最后根据偏最小二乘回归系数优选了6个特征吸收峰用于构建特征峰优化后的PLSR模型(RF-PLSR)。采用所建的模型分别对预测集39个油样进行预测,结果表明一元线性回归模型和偏最小二乘回归模型均具有很好的预测能力。一元线性回归模型的预测R^(2)为0.961,RMSE为973.1,RPD为5.084。PLSR模型和特征峰优化后的RF-PLSR模型的预测R^(2)分别为0.997和0.994,RMSE分别为250.1和376.3,RPD分别为19.780和13.149。说明经过特征峰优化后建立的RF-PLSR模型在降低模型复杂度的同时,仍可以保持较高的精度和预测能力,由于消除了不相关变量的信息,使模型的可解释性更好。红外光谱技术为齿轮油中硫含量的检测提供了一种可靠而精确的方法,为齿轮油的状态监测提供一种可行的解决方案。

关键词：齿轮箱油硫含量红外光谱在用油监测

基于卷积神经网络建立中药材自动识别的人工智能模型及应用程序

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中国全科医学 2025年第9期28卷 1128-1136页

作者：王甘红张子豪奚美娟夏开建周燕婷陈健江苏省常熟市中医院(常熟市新区医院)消化内科上海豪兄教育科技有限公司江苏省常熟市医学人工智能与大数据重点实验室江苏省常熟市第一人民医院消化内科

背景传统中药材检测手段依赖主观经验，难以满足中药材在准确分类与鉴别方面的需求。目的基于卷积神经网络（CNN）开发一款能够自动识别163种中药材的人工智能模型及电脑端应用程序。方法 2020年1月—2024年6月，采集了两个中药材数据... 详细信息

背景传统中药材检测手段依赖主观经验，难以满足中药材在准确分类与鉴别方面的需求。目的基于卷积神经网络（CNN）开发一款能够自动识别163种中药材的人工智能模型及电脑端应用程序。方法 2020年1月—2024年6月，采集了两个中药材数据集进行深度学习模型的训练、验证和测试，共包含163种中药材。通过准确率、灵敏度、特异度、精确率、受试者工作特征（ROC）曲线下面积（AUC）、F1分数等指标来衡量CNN模型的性能。在模型训练完成后，基于PyQt5技术开发了一款应用程序，供临床便携使用。结果本研究共纳入了276 767张图像，开发了EfficientNetB0、ResNet50、MobileNetV3、VGG19和ResNet18 5种模型，通过性能比较，EfficientNet＿B0模型在验证集上取得了最高的准确率（99.0%）和AUC(0.994 2)，被选为最佳模型。在测试集上，最佳模型对所有中药类别识别的准确率为99.0%、灵敏度为99.0%、特异度为100.0%、AUC为1.0，展现出良好的性能。结论基于卷积神经网络开发的深度学习模型能够快速准确地识别163种中药材，借助其高灵敏度的识别能力，为医师对中药材的鉴别提供有力辅助。

关键词：中药材模式识别,自动中药药材学应用程序人工智能 PyQt5 卷积神经网络

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架空导线不同防腐措施的耐腐蚀性能比较

腐蚀科学与防护技术 2019年第2期31卷 169-173页

作者：王煦黄国飞上海国缆检测中心有限公司上海200093

为探究常见架空导线耐腐蚀性能,对普通钢芯铝绞线、铝包钢芯铝绞线、防腐型钢芯铝绞线和碳纤维复合材料芯架空导线进行中性盐雾腐蚀实验。结果表明:普通钢芯铝绞线的腐蚀情况最为严重;而铝包钢芯铝绞线因避免了异种金属接触,内层铝线和... 详细信息

为探究常见架空导线耐腐蚀性能,对普通钢芯铝绞线、铝包钢芯铝绞线、防腐型钢芯铝绞线和碳纤维复合材料芯架空导线进行中性盐雾腐蚀实验。结果表明:普通钢芯铝绞线的腐蚀情况最为严重;而铝包钢芯铝绞线因避免了异种金属接触,内层铝线和铝包钢线表面腐蚀程度较低,表明铝包钢芯铝绞线耐蚀性优于普通钢芯铝绞线。防腐型钢芯铝绞线由于防腐脂的物理隔绝作用,受到防腐脂保护的铝线和钢芯在实验周期内均未见明显腐蚀迹象。而碳纤维复合材料芯导线,因碳纤维复合材料芯化学性质稳定,耐腐蚀性能优异,其紧密绞合的型线阻止了腐蚀介质向绞线内部渗透,绞线的耐腐蚀性能显著优于普通导线。

关键词：中性盐雾腐蚀实验钢芯铝绞线铝包钢芯铝绞线防腐型钢芯铝绞线碳纤维复合材料芯导线

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莱赛尔纤维与铜氨纤维定性分析差异研究

针织工业 2022年第9期 66-69页

作者：兰金霞黄剑平常熟理工学院纺织服装与设计学院江苏常熟215500 泉州纺织服装学院福建泉州362007 常熟中纺联检测中心有限公司江苏常熟215500

由于莱赛尔纤维与铜氨纤维均属于再生纤维素纤维,且显微镜下纤维形态、燃烧现象、基本化学溶解性能、红外光谱特征基本一致,通过常规的定性鉴别方法难以对二者进行准确区分。文章通过分析莱赛尔纤维和铜氨纤维在理化性能方面的细微差异... 详细信息

由于莱赛尔纤维与铜氨纤维均属于再生纤维素纤维,且显微镜下纤维形态、燃烧现象、基本化学溶解性能、红外光谱特征基本一致,通过常规的定性鉴别方法难以对二者进行准确区分。文章通过分析莱赛尔纤维和铜氨纤维在理化性能方面的细微差异,综合利用铜氨溶液溶解测试、锡拉着色剂显色试验、铜丝火焰呈色反应测试展开对比试验。结果表明,该方法可以准确地对莱赛尔纤维与铜氨纤维进行定性鉴别分析。

关键词：莱赛尔纤维铜氨纤维定性分析铜氨溶液锡拉着色剂显色试验铜丝火焰呈色反应

基于马氏距离累积量的斜拉桥索力退化后结构刚度辨识方法

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水利规划与设计 2025年第1期 119-124,157页

作者：鄢俊雄朱建朝王维国杨海挺陈闯浙江理工大学建筑工程学院浙江杭州310018 浙大宁波理工学院土木建筑工程学院浙江宁波315100 宁波市交通建设工程试验检测中心有限公司浙江宁波315100 宁波市交通工程管理中心浙江宁波315100

斜拉桥索力退化将引起全桥结构的刚度变化,为了准确辨识斜拉桥结构刚度退化状态,文章提出了一种基于马氏距离(MD)和经验模态分解(EMD)的斜拉桥结构刚度退化状态辨识方法。首先,推导了斜拉桥刚度和马氏距离累积量(MDC)的关系式,以马氏距... 详细信息

斜拉桥索力退化将引起全桥结构的刚度变化,为了准确辨识斜拉桥结构刚度退化状态,文章提出了一种基于马氏距离(MD)和经验模态分解(EMD)的斜拉桥结构刚度退化状态辨识方法。首先,推导了斜拉桥刚度和马氏距离累积量(MDC)的关系式,以马氏距离累积量作为结构刚度退化的特征向量,结合监测数据EMD分解得到的多阶本征模态函数(IMF)对斜拉桥结构刚度退化状态进行评估。此外,采用斜拉桥有限元模型该方法的有效性和准确性进行了验证。结果表明,通过EMD分解能有效消除原始信号中的噪声干扰;马氏距离累积量能够作为表征斜拉桥结构刚度退化的指标;基于马氏距离累积量和EMD分解可以实现对斜拉桥索力退化后结构刚度的辨识。

关键词：斜拉桥索力退化结构刚度辨识马氏距离经验模态分解

基于深度神经网络的航空叶片表面缺陷检测算法

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光电子·激光 2025年第2期 130-135页

作者：苏宝华张吟龙张男冯选中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司产品检验检测中心中国科学院沈阳自动化研究所工业控制网络与系统研究室沈阳化工大学信息工程学院

航空叶片表面缺陷的准确检测是保证航空发动机安全可靠运转的关键。目前基于视觉的航空叶片表面缺陷检测算法存在实时性差、漏检率高、定位目标不准等问题。针对上述问题，本文提出一种基于深度神经网络的航空叶片表面缺陷检测算法。为... 详细信息

航空叶片表面缺陷的准确检测是保证航空发动机安全可靠运转的关键。目前基于视觉的航空叶片表面缺陷检测算法存在实时性差、漏检率高、定位目标不准等问题。针对上述问题，本文提出一种基于深度神经网络的航空叶片表面缺陷检测算法。为了提高检测实时性，本文设计了深度可分离卷积(depthwise separable convolution, DSC)模型分解标准卷积；为了降低小目标缺陷漏检，本文设计了SE-PAN (squeeze-and-excitation path aggregation network)模型对每个通道的特征进行重标定，使得具有更强信息的特征得到更多的关注；为了提高定位准确度，本文设计了Focal-DIOU (focal-distance intersection over union)损失函数减弱低效框的作用。在本文的航空叶片表面缺陷数据集上的实验证明：本文算法的Precision、Recall、AP达到了95.7%、94.6%、96.3%,检测帧率达到24帧/s,均优于主流检测算法。

关键词：缺陷检测深度神经网络损失函数注意力模型

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