一种维持物联网长连接的动态心跳机制的研究

发布时间：2021-09-30 13:34

　　随着物联网的发展,如何在低性能、低带宽的嵌入式环境下实现类似PC可靠长连接服务已经成为物联网领域的研究热点之一。心跳机制是目前应用较为广泛的维持通信双方长连接的方式,在尽可能少资源占用的情况下,实现可靠长连接,其中心跳间隔的动态优化是关键所在。本文针对传统心跳机制中所存在的灵活性差,资源浪费严重等问题,尝试用基于改进教与学优化算法（teaching-learning-based optimization algorithms,TLBO）的BP神经网络预测模型对适合当前网络状况的心跳间隔进行预测,实现心跳间隔适应网络状态变化的动态调整。对TLBO算法的改进首先是在教阶段引入因材施教的思想,增加考虑学生自身的学习水平,调整该阶段的位置置换公式;其次,在进入学阶段之前,采用分组的思想对种群进行分组学习,加强算法局部搜索能力,避免因过快向最优个体靠拢,而丢失关键特征;最后,根据学阶段所遇学习对象水平的不同采取不同的学习策略,使当前解始终向着最优方向进化,避免较差解破坏较优解。采用基于改进TLBO算法的BP神经网络模型,根据物联网环境下不断变化的网络参数,预测出合适的心跳间隔时间,实现心跳机制适... 

【文章来源】：上海师范大学上海市

【文章页数】：49 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

心跳包发送

大学硕士学位论文 第 2 章 心跳目标心跳间隔。根据不同的算法计算和调整 的值，通过判定测试维持连接作为判定标准，调整 0的搜索范围，若可以维持连接则将改为 ，否则 就设为搜索范围的上限。查找目标心跳间隔 0的具间隔的搜索范围初始化为［ , ］，可根据应用场景和需求的。当 与 相等时， 就是需要查找的目标心跳间隔，无调整。在目标心跳间隔 0的查找过程中使用迭代探测的技术对 0的调整，记为［ , )， 0∈［ , )，且［ , )是包 ］。其中 为测试所得当前能够成功维持连接的最大心跳间试所得当前失败的最小心跳间隔。根据当前的调整算法对心跳间隔取和测试，调整目标心跳间隔的搜索域。-2 为自适应调整过程，根据选取的心跳间隔值测试的成功与否，调，进行心跳间隔值得重新选取。

大学硕士学位论文 第 3 章 教与学优化。由图中可以看出曲线 2 比曲线 1 具有更好的成绩，说明老师 B更好的教学能力[40]。其中，M1 是曲线 1 的平均值，M2 是曲线 2均成绩更能够代表一个班级的整体学习水平，即一个优秀的老师可平均成绩提高得更多。于此同时，同学之间的相互学习也有助于他提高。

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于自主学习行为的教与学优化算法[J]. 童楠,符强,钟才明.  计算机应用. 2018(02)
[2]一种自适应心跳间隔保活TCP连接的方法[J]. 栗永胜,崔佳冬,秦会斌.  计算机应用与软件. 2018(01)
[3]多因素自适应心跳检测算法研究[J]. 易俗,殷慧文,王闯,张一川.  计算机工程与应用. 2017(24)
[4]智能家居系统中网关与服务器连接方案设计[J]. 刘新星,曹祁生,张健,祝振东,陈辉辉.  电子设计工程. 2016(04)

博士论文
[1]极端学习机和教与学优化算法改进及其在锅炉燃烧优化中的应用研究[D]. 马云鹏.燕山大学 2018

硕士论文
[1]一种基于自适应心跳机制的MQTT通信协议的研究与应用[D]. 温彬民.华南理工大学 2015



本文编号：3415969