基于物联网电梯接口协议关键技术研究及应用

针对当前不同电梯厂家提供的接口协议不同,电梯监测和管理不统一的状况,提出了基于物联网电梯通用接口协议转换装置这一关键技术.该技术的提出,可以实时在线监测电梯设备运行状态和故障情况并实现预报警作用,解决电梯接口协议之间的转换,实现电梯信息传输自组网功能,有助于电梯监测、管理一体化平台的建设.     

基于云网络的多传感器检测设备

空气质量的检测问题是人们长期关注的热点话题，当一个地区内的某一个化工厂发生未知有害气体泄漏时，常见的空气质量检测设备只能检测出室内的，单一的有害气体异常，而进行报警，无法大规模检测周边地区有害气体的蔓延情况以及严重程度，无法远程传输数据。设计了基于云网络的多传感器检测设备，该设备以嵌入式微处理器作为核心，多种传感器根据接口协议的不同进行了模块化分类，设计了标准化通信协议进行数据传输。采用无线Wi-Fi技术与云网络平台进行连接，远程传输数据。经过实验，该设备可以将多传感器产生的数据打包进行稳定的远程传输，可以通过云网络平台将大面积内多个传感器的数据进行远程监控，可以有效缓解有害气体污染对居民生活环境带来的危害，达到预期效果。     

PCIE高速数据采集系统的驱动及上位机软件开发

提出一种基于PCIE高速数据采集系统的驱动及上位机软件的开发方案,解决高速数据在PCIE数据采集卡和上位机之间的传输。该方案基于PCIE接口协议标准,利用DriverStudio、DDK以及VC6.0等开发工具,采用基于对象的C++语言,实现了PCIE总线设备的WDM驱动程序的开发,以及上位机界面的显示功能,系统稳定、可靠,应用性强。     

一种基于信息熵的异常数据挖掘算法

信息熵是粒计算理论中度量不确定信息的重要工具之一, 已有的异常数据挖掘算法主要针对确定性的异常
数据挖掘, 采用信息熵度量不确定性数据进行异常数据挖掘的研究报道较少. 鉴于此, 在引入信息熵概念的基础上,
定义基于信息熵的异常度来度量数据之间的异常程度, 并提出基于信息熵的异常数据挖掘算法, 该算法可有效进行
异常数据的挖掘. 理论分析与实验结果表明, 所提出算法是有效可行的.

     

基于物理层网络编码的卫星时隙ALOHA策略

针对传统卫星时隙ALOHA系统由于高的数据冲突导致吞吐率低的问题,提出一种基于物理层网络编码的卫星时隙ALOHA策略。该策略通过引入物理层网络编码,使碰撞数据能以一定概率恢复。在此基础上定义了最佳的重传时隙数,让参与碰撞的用户在重传时隙以固定概率重发数据,在卫星收到所有重发数据后,就能完整恢复原始信息。同时对该策略进行了建模分析,并对系统吞吐率和平均发送等待时延进行理论推导。仿真结果表明,该策略能有效解决数据冲突,在带来一定发送等待时延的前提下,使系统吞吐率大大提高。     

基于相关性分析的工业时序数据异常检测

多维时间序列上的异常检测,是时态数据分析的重要研究问题之一.近年来,工业互联网中传感器设备采集并积累了大量工业时间序列数据,这些数据具有模式多样、工况多变的特性,给异常检测方法的效率、效果和可靠性均提出更高要求.序列间相互影响、关联,其隐藏的相关性信息可以用于识别、解释异常问题.基于此,提出一种基于序列相关性分析的多维时间序列异常检测方法.首先对多维时间序列进行分段、标准化计算,得到相关性矩阵,提取量化的相关关系;然后建立了时序相关图模型,通过在时序相关图上的相关性强度划分时间序列团,进行时间序列团内、团间以及单维的异常检测.在真实的工业设备传感器数据集上进行了大量实验,实验结果验证了该方法在高维时序数据的异常检测任务上的有效性.通过对比实验,验证了该方法从性能上优于基于统计和基于机器学习模型的基准算法.该研究通过对高维时序数据相关性知识的挖掘,既节约了计算成本,又实现了对复杂模式的异常数据的精准识别.     

基于云平台的蒸渗仪远程故障诊断方法研究

针对蒸渗仪部署分散,设备产生故障后不能及时发现的问题,设计了一种基于云平台的远程故障诊断系统。首先,利用无线通讯技术,将蒸渗仪采集的数据发送至远程云平台;然后,采用卡尔曼滤波算法与阈值检测机制对采集数据进行异常检测;在此基础上,采用基于贝叶斯网络的故障诊断方法对异常数据进行分析,从而推断设备故障原因;最后,通过实时更新历史故障库来动态优化贝叶斯网络诊断模型的结构和参数,以提高系统的正确诊断率。实际应用结果表明,该系统能有效地检测出蒸渗仪的异常信息并给出故障原因,对确保监测数据的正确性具有重要意义。     

基于和谐模式的数字集群二层协议栈的实现

针对目前国内国产化数字集群通信设备紧缺的问题,分析了数字集群空中接口协议栈的结构,深入研究了数字集群第二层协议栈的结构和原理,采用和谐设计模式设计了相应的二层协议模块,并对协议进行了编码实现.所选用的工具是基于UML的集成开发环境Rational Rhapody,它支持模型驱动开发,从而简化了开发复杂性,提高了代码质量.对协议进行了一致性测试,实验结果证明,协议流程完全符合数字集群通信系统协议标准.     

通用型数据网关的空气悬浮风机云平台设计与实现

空气悬浮鼓风机作为实际生产中的核心设备,运行时对其稳定性要求较高。风机运行参数数据的高效采集,对风机异常信息及时报警和故障信息诊断具有重要意义。为此,设计实现基于 ActiveMQ 的通用型数据网关,完成相关数据库设计,实现风机运行参数数据的快速采集和高效存储,并基于此完成了空气悬浮风机云平台,平台支持风机参数数据实时...     

数据通信网关机的双机切换数据同步方法

为有效杜绝数据漏发并尽可能避免数据重发,提出一种智能变电站的双机数据同步实现方法。分析双机运行模式、切换过程以及遥信数据重发漏发现象的产生原因,设计基于数据结构的传输服务协议,以保证同步数据的传输及时性,利用逐点精准同步的思想,将遥信索引、动作值及动作时间作为同步数据的必要属性,围绕IEC61850／IEC104协议通信中断的特点,设计同步数据的发送、接收及清除缓存的逻辑,实现双机切换过程中已发送成功的遥信数据不再重发、未发送成功的遥信数据不漏发。     

具有补发机制的增强型可靠UDP的实现

在数据传输网络中,与其它协议相比,UDP协议在速度上有一定的优势,但也存在着传输可靠性差的问题.提出一种补发机制,在此基础上,结合数据包的重发机制、流量控制和拥塞控制机制,给出一种增强型可靠UDP传输协议ERUDP(Enhanced Reliable UDP).文章分析了ERUDP的基本原理,阐述它的实现方式并使得该协议在高清媒体播放终端系统中获得了实际应用.实测结果表明,本文提出的传输方式在速度上优于TCP以及传统的RUDP(Reliable UDP,可靠UDP),同时又保证了可靠性.     

基于超时重传和多重校验的UDP可靠通信设计

UDP是一种开销小、效率高的以太网传输层协议,由于其非面向连接的固有特性,在工程应用中会发生丢帧、错帧和乱帧等问题.针对UDP通信不可靠问题开展研究,在保证其开销小、效率高等优势的前提下,设计了基于四度冗余拓扑的以太网总线结构,实现了基于多重校验的以太网通信协议,提出了两种基于超时重传的UDP可靠通信方法.经建模分析,...     

基于RUDP的视频传输技术研究

针对远程遥控系统中视频传输采用传统传输协议的低效率、大开销等问题，研究将RUDP协议中的序列号、滑动窗口、重传和确认技术以及拥塞控制策略应用于远程遥控系统的视频传输。实验测试证明，RUDP比TCP或UDP有更高的视频传输效率。     

一种基于UDP的电力广域保护系统可靠通信方法

电力广域保护系统从点到点通信逐步走向网络化通信, 如何在拥塞状态下保障业务的实时性和可靠性, 成为亟待解决的问题. 针对传输控制协议(Transmission control protocol, TCP)不能保障实时性以及用户数据报协议(User datagram protocol, UDP)不能保障可靠性的问题, 本文提出一种联合应用层纠错、检错和重发机制的UDP传输方案, 在提供低时延传输服务的同时也能保障报文的可靠性. 考虑到算法的复杂性, 选择本原BCH (Bose-Chaudhuri-Hocquenghem)码作为纠错编码算法, 设计了编码分组方法, 并通过实验验证了分组方法的正确性; 对增加纠错机制后的报文实时性进行了理论分析和仿真验证; 为了解决突发误码和丢包情况下的可靠性问题, 进一步设计了应用层检错和重发机制, 并分析了时延. 分析表明, 在应用层增加本文所设计的纠错、检错和重发机制后增加的时延几乎可以忽略不计. 最后给出了所提方法的联合应用算法, 并进行了可靠性分析, 结果表明本文方案的可靠性高于其他UDP传输方案.     

Internet和WLAN/Ad hoc中TS-ARQ性能研究

流媒体将在未来的Internet和WLAN/MANET混合网络中广泛应用,但无线媒介的固有特征对其性能影响很大。该文提出了一种时间戳和时延受限相结合的重传机制TS-ARQ,结合网络重传模型对流媒体的重传性能进行了理论分析,采用NS2对影响重传性能的几个关键因素和UDP协议的性能进行了分析。     

一种无线Ad hoc网络中的可靠UDP协议

针对TCP在无线自组网(Ad hoe)网络中应用时存在的性能低下问题,提出了一种基于滑动窗口的无线Ad hoe网络可靠UDP传输协议(ARUDP)来确保网络中节点间通信数据的可靠传输.通过对ARUDP协议的头格式、数据类型的介绍和对协议确认机制及针对Ad hoe网络特点进行优化的重传机制的着重阐述,从理论上分析了ARUDP的保证可靠通信的机制和运行时的效率优势.最后,在NS-2中进行的与SRUDP协议的对比仿真实验证实了ARUDP协议在不同数据报文大小和节点移动速度的条件下均具有较优的性能.     

基于TCP UDP通讯的控制设备接口自动化测试方法设计

基于TCP与UDP的以太网通讯在各行各业的应用十分广泛,以太网通讯的种类多,组合及配置灵活,不同的控制设备使用的以太网通讯方式不尽相同;在设备功能开发完成后,可能会存在潜在的缺陷;传统的测试方法主要依赖网络调试工具,人工解析抓取到的设备发送的数据包,或者通过组合数据指令的方式进行测试并观察结果;这种测试效率非常低,且易出错,如果涉及到的以太网通讯种类较多,数据量较大时,使用网络调试工具不能满足测试需求;为了确保各类以太网控制设备在运行过程中的稳定性,并且使得接口测试过程做到自动化,提升测试的效率以及准确度,采用以太网通讯设备自动化接口测试装置,根据用户测试指令自动完成以TCP与UDP为通讯方式的控制设备的接口测试,为设备的稳定运行提供保障。     

穿越NAT建立TCP连接

网络地址转换（Network Address Translation, NAT）技术已经被广泛应用，得到了多数防火墙／网关设备的支持。目前穿越NAT都是基于UDP实现的。由于TCP连接的建立存在状态转换，相比UDP，穿越Restriced型NAT建立TCP连接存在更大的困难。通过分析NAT穿越的技术原理和现有方法，分情况给出一种通信双方都在NAT之后时建立TCP连接的方法。     

一种基于UDP的可靠传输协议分析与研究

提出了一种基于UDP协议的简单可靠传输协议SRUDP,分析了SRUDP协议的基本原理,着重阐述了SRUDP的内部机制,包括证实机制、重发机制以及序号强制对齐机制。最后研究了SRUDP协议中各种重要参数的设置,为具有可靠性要求高的业务应用提供了参考依据。     

A link availability-based QoS-aware routing protocol for mobile ad hoc sensor networks

With more and more wireless devices being mobile, there is a constant challenge to provide reliable and high quality communication services among these devices. In this paper, we propose a link availability-based QoS-aware (LABQ) routing protocol for mobile ad hoc networks based on mobility prediction and link quality measurement, in addition to energy consumption estimate. The goal is to provide highly reliable and better communication links with energy-efficiency. The proposed routing algorithm has been verified by NS-2 simulations. The results have shown that LABQ outperforms existing algorithms by significantly reducing link breakages and thereby reducing the overheads in reconnection and retransmission. It also reduces the average end-to-end delay for data transfer and enhances the lifetime of nodes by making energy-efficient routing decisions.