物联网环境下连续目标检测和边缘节点重配置策略

发布时间：2020-07-02 09:22

【摘要】：近年来,物联网(IoT)得到了社会和科研人员广泛的关注和研究。物联网发展至今,己经开始应用到各个领域,其中普及速度最快、范围最广的垂直领域就在工业界。工业物联网(IIoT)是指通过将具有感知能力的智能终端、无处不在的移动计算模式、泛在的移动网络通信方式应用到工业生产的各个环节,从而提高制造效率、把握产品质量,降低成本,减少污染。目前,工业物联网技术已经在智能家电、自动驾驶、智能医疗、智能工厂、智慧矿山等诸多领域开始应用,显著提升了产品的智能化水平,实现了生产设备互联、生产设备状态检测、实时参数采集、能耗自动检测、物体定位识别等功能,极大地提升了人们的生活质量和工作效率。然而,在工业物联网环境下,边缘设备数量庞大,而且多样,并且边缘设备本身还存在计算能力、存储能力、能量的局限性。边缘端很容易出现拥塞、部分节点能量消耗过快等问题。为了解决这些问题,本文做了以下研究:1.提出了一种物联网环境下拥塞问题的解决策略。该策略从数据的收集和路由两方面来解决拥塞问题。首先,当事件发生时,通过仅唤醒热点区域具有代表性的节点来降低能耗和减少数据量。然后通过资源控制的方式,通过计算当前节点与其父节点间的链路容量来选择最佳路由节点来避免拥塞。对于拥塞的节点通过将数据包分级,保证高优先级数据的低延迟和丢包率。该策略可以有效地避免与解决拥塞,降低丢包率和延迟,提高网络的整体性能。2.提出了一种在物联网环境下事件区域边界检测策略。该策略首先使用平面化算法确定事件的内外粗糙边界,然后通过空间差值的方法估计休眠节点的感应值,最后唤醒最佳的候选内外边界节点进行事件边界的检测。该策略可在准确的确定事件边界的同时降低网络能耗,延长网络的生命周期3.提出了一种在工业物联网环境下边缘节点服务的再配置与边缘节点的选择策略。该策略通过周期性的重新配置边缘节点上托管的服务来满足不断变化的服务请求(事件驱动)。同时该策略给出一种最佳边缘节点选择方法来最大化边缘节点的性能。
【学位授予单位】：北京科技大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN929.5;TP391.44

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