对算力网络研究与发展的思考

在国家数字经济发展战略与“十四五”发展规划的推动下,加快信息网络基础的协同化、服务化、智能化进程,深化国家新型基础设施建设(“新基建”),已成为我国进行大国博弈的重要基础。在此过程中,云计算、大数据、5G及人工智能等相关技术与应用对新一代信息网络提出了新的大算力、大模型处理等算力需求,而支撑经济社会发展的信息通信基础设施面临几何级数增长的连接终端、应用数据和安全压力。

算力网络中高效算力资源度量方法

随着新型网络业务的不断发展和对算力需求的不断提高,算力网络技术逐渐走进人们的视野并不断发展壮大.而算力度量,作为度量各类算力平台中计算和存储能力的方法,在算力网络业务感知和算力资源高效调度中扮演着重要的角色.目前算力度量的研究尚处于起步阶段,已有的度量方法相对单一,只考虑了部分静态或动态指标,难以保证算力资源利用率和算力资源匹配准确率.设计了一种先静后动的混合式度量方法(hybrid metric method,HMM),该方法结合静态和动态指标来度量算力资源,考虑了算力节点的基础性能及其动态工作状态的变化,并且在静动态的度量指标的选取上也进行了全面的考量.通过实验和数据分析证明,所提度量方法HMM能有效提升算力资源利用率和算力资源匹配准确率.

轨道交通行业网络空间安全现状与未来发展

随着网络技术的广泛应用,轨道交通行业关键基础设施面临着更为复杂的网络环境挑战;开展轨道交通行业网络空间安全发展研究,是实施网络强国战略的重要组成部分。本文阐述了轨道交通行业网络空间安全的基本概念与主要特征,从国外战略、国内战略、安全制度与规范等角度总结了轨道交通行业网络空间安全的宏观态势;着重从基础防护、强化防护、协同防护三方面梳理了轨道交通行业网络空间安全防护体系的发展现状,深入剖析了相应安全风险及成因,涉及传统网络威胁、数据攻击威胁的实际案例。研究认为,内外风险因素成为行业专网的双重威胁、传统网络架构制约安全与可靠性;研究建议,加强网络原创基础研究和体系化创新、构建行业网络安全自主可控产业链、深化行业网络安全运维管理、注重行业网络安全人才培养,以此提升轨道交通行业网络空间安全发展水平。

智慧网络组件协同机制研究

现有互联网网络体系和机制相对"静态"和"僵化",缺乏支持智慧网络的有效机制.要从根本上解决现有互联网存在的严重弊端,必须创建新的网络体系、理论及机制.本文在多年信息网络基础理论研究和前期973项目"一体化可信网络与普适服务体系基础研究"的基础上,在智慧协同网络"三层"、"两域"总体结构模型的指导下,提出了一种智慧网络组件协同体系结构模型,提出了智慧网络组件模型与族群聚类机制,给出了网络复杂行为博弈决策机制及智慧网络组件协同工作机制等,实现了基于网络组件协同配合的网络智慧通信,有效解决了现有互联网资源利用率低、网络能耗高等问题.

基于数据采集量均衡的移动无线传感器网络节能机制

针对sink点移动轨迹固定的密集型无线传感器网络,提出了一种基于数据量均衡的重叠通信时间分配机制,设计了相应的通信协议,通过扩散数据量均衡信息实现了对数据采集量的有效控制。仿真实验结果表明,与现有方案比较,本方案在数据量均匀度、网络生存时间等方面表现出明显的性能优势。

Sink轨迹固定传感器网络的高效数据采集机制

在sink移动轨迹固定的传感器网络中,由于sink点有限的通信时间和节点的随机分布,使得很难兼顾数据采集量的提高和整体能耗的降低.为了解决该问题,提出了一种最大数据量最短路径(maximum amount shortest path,简称MASP)数据采集方法.MASP对网络中成员节点与sub-sink节点之间的匹配关系进行集中式优化.采用0-1线性规划方法对MASP问题进行形式化描述,提出了一种基于二维染色体编码的遗传算法进行求解,并给出了相应的数据通信协议设计.另外,MASP可以扩展支持低密度网络和多sink点网络.基于OMNET++的仿真结果表明,MASP在能耗利用率方面要远远优于最短路径树方法(shortest path tree,简称SPT)及固定sink数据采集方法.

时延受限传感器网络移动Sink路径选择方法研究

已有研究表明sink移动方案能有效提升无线传感器网络的能耗效率,但sink点移动速度的限制通常会带来较大的数据收集时延,与某些实时性要求较高的应用产生矛盾.为解决该问题,本文以满足时延要求和最小化网络整体能耗为优化目标,提出了一种基于虚拟点优先级的移动sink路径优化选择方法.仿真试验结果表明,与基准算法相比,该方法在牺牲少量能耗的前提下能显著降低算法时间复杂度,具有良好的规模可扩展性.

多模态网络环境异构标识空间管控架构研究

基于多模态网络环境,针对异构标识空间互通和切换问题,提出了一种异构标识空间管理控制架构。首先,给出了异构标识空间管控设计目标与原则,建立了网络模态主动选择和被动切换逻辑模型,将分布式的异构网络空间兼容问题转换为集中式的网络层功能适配问题。在此基础上,完成了控制平面异构标识空间管控功能架构和功能模块设计,给出了异构标识空间管控的具体流程。最后,基于多模态网络环境构建了原型验证系统,对所提出的异构标识空间管控架构及其相关功能进行验证。

一种IPv6无线传感器网络以太网接入网关的设计

为了实现将IPv6无线传感器网络接入以太网,在分析现有接入系统不足的基础上设计了一套接入系统.在该系统中,设计并实现了基于嵌入式处理器ATmega128、智能射频芯片CC2420以及网络控制芯片RTL8019的接入网关设备.该设备可以将基于IEEE802.15.4的IPv6无线传感器网络接入以太网.采用模块化设计,引入了硬件抽象层和设备适应层相结合的软件驱动模式.说明了系统中数据与协议转换的基本原理.实验表明通过该设备能够灵活地完成网络间通信,具有应用价值.

一种IPv6无线传感器网络节点的设计与实现

通过总结无线传感器网络硬件节点的设计原则,提出了一种无线传感器网络通用节点设备的基本构架,设计实现了基于超低功耗处理器Atmega128和射频芯片CC2420的无线传感器网络节点设备。该设备具有能量自检测功能,并可以改变通用硬件接口上的数据采集部分实现多种不同类型的应用。采用模块化软件设计,引入有限状态机进行系统模式调度,设计实现了既能独立运行又支持嵌入式操作系统的节点适应层软件。通过引入多个节点的温度采集与反馈控制实验和节点生命周期静态测试实验验证了本设计的可行性和实用性。

一种无线传感器网络与以太网间的接入系统研究

无线传感器网络(WSN)与现有网络基础结合是WSN研究中必须解决的技术问题之一.本文分析了WSN接入以太网存在问题,总结了基于IEEE 802.15.4的无线传感器网络的特点.设计了一套这种无线传感器网络与以太网间的接入系统.该系统遵循6LoWPAN规范,解决了WSN节点的IPv6地址自动配置问题;设计了接入网关;定义了信息与控制数据格式.实现了一套应用验证系统并进行了实验;对网络性能进行了分析.实验结果表明该设计简单有效,能够完成WSN的高效接入,在工程实践中具有实用价值.

一种实时轨道监测无线传感器网络与服务模型研究

列车在运行时,对轨道和路基等的承载设施进行全面监测并将获取的信息实时传送给机车操控人员和列车运行监控记录装置具有重要的科研和实用意义。以此为背景,本文建立一种多网关移动条件下对线路进行实时监测的无线传感器网络模型,描述网络的结构、定义传感数据生成的服务等级划分规则和数据的传输流程。提出一种在网关运动条件下基于相对位置信息的网络功率控制方法并进行相应的通信协议设计。仿真结果表明,在选择合理的底层通信协议的条件下,该网络能够保证监测数据的可靠传输,并满足节能和实时性要求。

胆碱基氨基酸离子液体对AZ91D镁合金在NaCl溶液中的缓蚀性能

合成了三种胆碱基水溶性离子液体(ILs),即[Ch][MOPS]、[Ch][Phe]和[Ch][Trp]。研究了在0.5%NaCl溶液中,这三种ILs缓蚀剂对AZ91D镁合金的缓蚀性能。电化学测试结果表明,这三种缓蚀剂均对AZ91D镁合金表现出良好的缓蚀性能,缓蚀效率依次为[Ch][MOPS]<[Ch][Phe]<[Ch][Trp]。在缓蚀剂浓度为0.7 mmol/L时,[Ch][Trp]的缓蚀效率最高可达87.1%。结合扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)等系列表征测试,分析了三种阴离子的结构特点,并且提出了在ILs存在下AZ91D镁合金表面形成均匀颗粒保护膜的机制,为AZ91D镁合金提供了良好的缓蚀保护作用。

基于室内传播模型的无线传感器网络节点部署策略研究

为保证在室内部署无线传感器网络节点时实现感知面积完全覆盖特定区域,在2.4 GHz的ISM频段,依据对数距离模型,分析了因天线高度不同引起的节点有效覆盖面积的变化问题,讨论了有效通信半径与有效感知半径的关系。在传统的平面节点部署方法的基础上,提出了一种考虑天线高度等环境因素的室内无线传感器网络节点快速部署方案,定义了部署规则和补充规则,从而避免了因天线高度变化而引起的感知黑洞的产生。仿真和试验结果表明该方案可以有效保证规定区域的完全覆盖,具有应用价值。

IEEE 802.15.4网络的IPv6报头压缩研究

研究IETF草案在IEEE 802.15.4网络进行IPv6分组的传输的基础上,提出了一种基于IEEE 802.15.4网络的IPv6报头压缩方案.通过修改适配层帧格式及使用路由标识符,该方案的压缩报头比草案的压缩报头小7个字节,并且它兼容现有IETF草案.在实验平台上的测试结果表明,使用本方案能够延长节点生存期.

鲍鱼及其制品加工与综合利用研究进展

我国是世界上最大的鲍鱼出产国,鲍鱼作为传统的海产“八珍”之一,具有较高的食用价值和营养价值。本文首先回顾了国内外对于鲍鱼及其制品的加工利用研究,简要阐述各制品加工单元操作,并简略分析各加工方式优缺点。随后,介绍了即食鲍鱼和鲍鱼预制品等新型鲍鱼制品加工方式,可在一定程度上弥补常见鲍鱼制品的加工局限性,但新型鲍鱼制品的研究尚处于起步阶段,仍有较大的发展潜力。此外,综述了基于鲍鱼蛋白、鲍鱼多糖等鲍鱼活性成分的综合利用研究进展,目前研究多集中在活性成分的功效验证上,相关的市场化规模化制品仍有较大的空缺。本文通过对鲍鱼及其制品加工利用研究进展的系统性介绍,旨在为鲍鱼深加工提供理论依据,促进我国水产品加工行业的持续健康发展。

基于IPv6无线传感器网络的远程监控系统研究与实现

提出了一种公共无线通信网络与IPv6无线传感器网络融合的远程智能监控系统,介绍了系统的体系结构,重点阐述了系统的结构组成、工作过程和数据流程,通过在精准农业中的应用表明了系统符合远程监控的发展趋势。

在妇产科康复护理中人性化护理干预的应用有效性研究

目的 对人性化护理干预应用于妇产科康复护理中的有效性进行分析。方法 以2021年1月-2022年12月本院妇产科收治的110例患者进行研究,对其进行平均分组,对照组55例接受的是妇产科常规康复护理,研究组55例接受的是人性化护理,对比两组护理的有效性。结果 研究组患者对护理的依从性优于对照组,组间差异有统计学意义(P<0.05)。研究组躯体健康、精神状态、活力及社会功能各项指标评分均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。护理前两组SAS、SDS评分均差异无统计学意义(P>0.05);护理后两组SAS、SDS评分都有所降低,研究组更接近良好状态,差异有统计学意义(P<0.05)。研究组患者对护理的满意度优于对照组,对比可见两组区别具有统计学意义(P<0.05)。结论 人性化护理应用于妇产科康复护理中能够大大提高患者的依从性和满意度,改善患者心理状态,值得临床进行推广。

智慧协同网络中基于流量矩阵的负载均衡路由机制

智慧协同网络具有能够实时准确测算流量矩阵的特点。将流量矩阵作为约束,对负载均衡路由优化问题进行建模,利用拉格朗日对偶方法,将原问题转化为优化目标易实现的对偶问题。为实现对偶问题优化目标,提出一种基于流量矩阵的负载均衡路由(TM-LB,traffic matrix based load balancing)算法,供控制层根据实时网络情况为后续流规划传输路径。利用OMNET++仿真器在NFSnet拓扑结构上进行仿真实验,结果表明TM-LB相比传统路径规划机制能有效避免拥塞,实现负载均衡。最后,搭建原型系统对TM-LB算法的开销进行测试。