基于NDK的DSP网络通信技术研究

针对TMS320C6678 DSP的嵌入式网络实现方案,对该DSP的网络控制模块和NDK进行了深入地研究与分析,实现了SYS/BIOS系统下NDK组件的初始化及配置。并以PC与DSP之间网络通信为例,介绍了PC端Winsock与DSP的NDK开发流程,通过PC与DSP的网络通信数据传输的测试,分析了影响网络通信速率的几个因素。实验结果表明,使用NDK提供的组件,可以方便快捷地实现网络应用开发。

Android NDK开发环境实现与应用

Android NDK推出以来其Windows平台下环境搭建过程与应用的官方指导手册一直比较简略,其中NDK+Cygwin的搭建方式是目前Windows平台下比较主流的组合。文章对NDK、Cygwin等在在开发环境搭建过程中的一些注意事项和细节进行了详细的描述,可以帮助从事Android NDK开发的程序设计人员快速高效的完成平台搭建和调试工作。

基于NDK的网络开发研究

网络开发套件(NDK)是TI公司推出的数字信号处理器(DSP)网络应用程序开发平台。先对传输控制协议/因特网协议(TCP/IP)协议栈以及网络开发工具包进行了详细的研究,然后讨论了套接字socket的编程方法,最后给出一种双DSP网络通信方法。

基于自研虚拟化的5GC三层解耦网络试商用案例分析

5G核心网的云化旨在重构虚拟化的开放网络,通过提供开放的网络能力来满足差异化的需求。目前运营商在现网部署时仍主要采用软硬二层解耦的架构,难以实现全网资源共享。5GC三层解耦网络试商用案例,首先在NFV基础设施层当中的硬件资源层、虚拟化层和NFV虚拟网络层等三层之间实现解耦,其次采用中国电信自研和其他多供应商共同部署模式,对项目实施过程中多供应商协同配合方面出现的问题进行分析并提出解决方案,最终目的是推动更加开放和完善的5G核心网三层解耦方案大规模商用。

DM642在网络视频传输系统中的应用

数字信号处理器TMS320DM642在多媒体通信领域有着广泛的应用。以利用XDAIS算法在DM642上实现网络视频编码器为例,研究了DM642在网络视频传输系统开发中的一般过程,介绍了系统的硬件和软件模块的功能、工作原理和RF5在程序中的使用方法,并详细分析了使用NDK进行网络功能开发的过程。实践证明,所用方法是正确有效的。该系统模型可作为网络视频监控系统的一个通用平台。

基于Java的DES加密算法

使用JAVA实现DES加密数据传输的论述与实现.介绍了对称加密算法DES,给出了如何在Java中使用JCE技术实现基于DES算法的数据加密和传输.

Modbus/TCP协议在带式输送机视频传感系统中的应用

给出了带式输送机视频传感系统的硬件结构,阐述了Modbus/TCP协议在该系统中的应用方法,包括网络程序开发包协议栈及Modbus/TCP协议的实现。测试结果表明,该系统能够实时、准确地传输并显示带式输送机的开停、堆煤、着火、跑偏、撕裂、煤量、速度信息。

基于SNMP++网络管理软件的编程实

大规模网络离不开自动网络管理软件。网络管理软件的开发通常以已有的开发包为基础。论文介绍了HP公司的SNMP++开发包,包括如何找到开发包,如何编译开发包,如何使用开发包。最后,给出了如何获取网络管理信息的例子以及如何构建测试环境。

基于网络视频会议系统的远程故障诊断

基于网络视频会议系统的远程故障诊断系统,采用MV-440单路高清晰MPEG4视频压缩网络传输卡,利用DELPHI+VDK开发网络视频会议系统。其实现功能包括视频高清晰、摄像头控制、强大的数据功能、图像调节、语音设置及不同软件风格等。经验证,系统运行稳定可靠,可进行远程维修指导和观摩、远程培训和技术交流,实用性很强。

基于资源受限广域网络的安防信息系统设计

电子化安防信息系统是融合了云计算、物联网、移动互联网、大数据和安防监控等技术的集成信息系统。针对电子安防信息系统集成建设中遇到的网络资源受限、异构体制集成等具体问题,进行面向广域受限网络的安防信息系统的总体设计,给出了分层系统架构,对系统的组网、部署和集成进行了针对性设计。通过典型和受限2种网络环境下的仿真,给出了网络对系统业务质量的影响分析和优化建议。

基于RF5的被动声探测融合平台

针对被动声探测数据融合平台的硬件化问题,基于TI RF5参考框架、标准算法XDAIS和NDK网络开发包,设计了一种在数字信号处理器(DSP)上实现的被动声探测数据融合平台,实现了方位角接收、跟踪算法处理和状态估计值输出的功能。该平台已经通过EVMDM642开发板测试,实验结果表明,基于RF5的被动声探测融合平台系统具有一定的实时性。

QingLong:一种基于常变量异步拷贝的神经网络编程模型

近年来,人工神经网络的研究取得了巨大成就,在图像识别、自然语言处理等领域均有突破性的成果,同时产生了众多商业应用,方便了我们的生活,比如语音助手、辅助驾驶等.由于神经网络算法属于计算密集型和访存密集型的负载,传统CPU处理器已不能满足其大规模商业化应用的需求,因此学术界和产业界试图在GPU、FPGA和ASIC上寻求突破.其中,神经网络加速器作为一种ASIC,它提供了高性能、低功耗的硬件解决方案,相关研究也越来越多.神经网络加速器作为一种协处理器,在其计算前后需要将数据在主机与设备之间进行搬运.特别是对吞吐量要求较高的神经网络前向推理任务,需要将网络模型参数、硬件指令等常量数据和输入、输出等变量数据,分别从主机内存拷入设备内存.如果常量数据在每一份输入数据计算前都拷贝一次,就存在常量数据重复拷贝的问题,浪费了时间与存储资源.如何在神经网络开发工具软件中实现拷贝多次变量数据但只拷贝一次常量数据,如何保证指令在每次计算中都正确寻址常量和变量,如何简化用户编程,提供用户友好的接口,就成为一系列值得研究的问题.在本文中,我们提出了一种基于常变量异步拷贝的神经网络开发工具软件及其编程模型QingLong来解决上述问题.QingLong编程模型包含三个阶段:定义网络、编译网络和计算.在定义网络阶段,用户可以为神经网络的数据节点绑定常量数据;在编译网络阶段,通过REOFF数据包装法将常量数据封装为数据包;在计算网络阶段,用户拷贝一次数据包后即可多次拷入输入数据并计算输出结果.该编程模型具有编译、计算分离,常变量异步拷贝,计算和数据拷贝可切分为三级流水线等优势.实验表明,在连续计算100份输入样本时,QingLong比DLPlib有平均17.48倍的性能提升,且输入样本越多,性能提升的倍数越大.

基于DPDK并行通信的动态监控模型

为了更好地发挥通信系统的性能,充分利用系统节点的资源,提高系统的可靠性与稳定性,设计了一种基于DPDK并行通信的动态监控模型。该模型结合DPDK和通信系统的高速率、大流量、强实时性等特点,面向多节点备份、数据包与控制包分离、多网口并行收发数据包、多核并行处理数据包进行设计,分析了监控对象,研究了数据采集方法,设计了二层通信协议DMPD,并对网口进行了细粒度监控,给出了网口负载信息模型。另外,将散列函数、调整函数与动态负载信息结合起来设计了更有效、更公平的基于多网口的动态负载均衡算法。实验结果表明,该监控模型能够准确检测和及时处理系统出现的异常,并且实现了多网口的动态负载均衡。

NFV中单节点启发式资源分配方法

从网络包转发性能角度出发,通过实验深入分析DPDK对虚拟网络功能的加速效果及CPU资源消耗情况,并对单节点资源分配问题进行研究,证明了该问题是NP难类型,提出了基于贪心算法的启发式VNF资源分配算法。在此基础上,针对网络负载的潮汐现象,提出了一种基于网络负载的虚拟网络功能实例自动切换方案。实验结果显示,相较传统方式,该方案在高负载情况下VNF性能提升了20%。

基于超融合云网络环境的持续丢包主动探测系统

业务上云在近些年已经成为趋势,而新冠疫情也加速了这一趋势.然而公有云并不适用于所有用户.尤其是出于数据隐私的考虑,很多用户尤其是政府用户更希望在后疫情时代建设他们自己的私有云或者混合云.超融合设备(HCI)是达到这一目标的有效手段.在超融合设备中,计算、网络、存储等资源都被完全虚拟化,传统的物理网络设备单元也被一段段代码所替代.此外为了获得高性能的网络转发能力,很多创新技术应运而生,其中DPDK技术是其中翘楚而被广泛应用.开发者可以利用DPDK技术实现多种多样地、定制化地网络转发应用.虚拟化技术和DPDK技术可以大大提升设备资源的利用率以及网络转发性能,降低大中小企业或者机构的数据中心或者私有云的构建难度和成本.但同时高度的虚拟化也给网络运维人员带来了巨大的挑战.这些虚拟网元对网络运维人员而言是没有实体的,虚拟网络在运维人员看来就像一个“黑盒”.当网络出现故障时(如丢包),传统的针对物理网络设备的排障手段在虚拟网络中变得不可用,这就大大增加了网络排障的时间,进而对业务的持续运行造成影响.针对这种问题,设计了一种虚拟网络持续性丢包探测系统Flowprobe,该系统旨在解决基于DPDK用户态虚拟网络的持续性丢包检测及根因定位问题.通过该系统,用户可以观测数据包在虚拟网络中的详细路径、经历的转发行为,定位丢包的位置,获知丢包的原因.实验表明,该系统可以针对576种虚拟网络持续丢包场景进行检测以及给出问题根因,并且该系统做到了对正常转发业务的无影响,性能测试表明,该系统开启以后,对用户正常业务的转发影响可以控制在1%以内.该系统已经在超融合生产环境持续运行了3年,帮助用户以及网络运维人员解决了诸多虚拟网络故障问题.

基于TMS320C6657的嵌入式Web视频服务器设计

提出了基于TMS320C6657的嵌入式Web视频服务器设计方案。设计利用CGI接口实现浏览器端与服务器端的数据交互以及底层硬件的控制,采用H.264视频编码压缩视频,采用RTP/RTCP协议实现实时视频传输。实验证明,基于TMS320C6657的嵌入式Web服务器性能可靠。

基于SDK数据的城镇体系网络特征研究——以浙江省宁海县为例

“流空间”视角下,对城市体系的研究逐渐由属性数据测度的静态等级结构转向关系型数据测度的动态城市网络。以浙江省宁海县为例,利用SDK数据表征各乡镇间的实测人流联系强度,通过社会网络分析法、改进的优势流法和位序—规模法测度城镇体系网络特征,且与现行县域总体规划的城镇体系规划进行对比。结果表明:一、宁海县各乡镇联系整体呈现西强东弱、北强南弱的不均衡特征;二、第一、第二和第三优势流主要向跃龙街道和桃源街道汇集,且可识别区域内联系紧密的乡镇组合;三、宁海县的人群流动通廊与规划轴线走向、对外交通系统布局基本一致,西店镇、茶院乡—力洋镇组合、前童镇—岔路镇组合的发展基本符合规划设想,长街镇与规划设想尚有一定的差距。为优化宁海城镇体系,建议采取统筹区域交通、强化重点乡镇中心性、整合要素资源等措施。本研究对于其他区域城镇体系的识别和规划工作具有借鉴意义。

基于Android的数控系统可靠性数据采集系统设计

为了更加便捷地采集国产高档数控系统的可靠性数据,为国产数控系统可靠性研究提供数据来源,提出了基于Android的数控系统可靠性数据采集系统。在Android嵌入式终端上实现了对数控系统可靠性数据的采集、处理和上传至远程服务器。Android采集软件使用了多线程技术,数据采集和发送同步进行。使用Android NDK(Native Development Kit)技术将数据采集协议封装到.so动态库中,通过机床DNC(Distributed Numerical Control)接口采集数控系统可靠性数据,然后通过4G移动网络把数据发送到远程服务器。经过验证,系统实现了数控系统可靠性数据的多地域、分布式采集。程序运行稳定,在网络状况不佳情况下,也能保证数据采集稳定。

基于DPDK的包级别ICN视频传输

针对信息中心网络(Information-Centric Networks,ICN)的视频传输应用,仅仅靠天然的网络缓存来支撑视频的高效传输是远远不够的。为此,提出一种基于包级别缓存的视频传输策略来卸载传输的流量。引入数据平面开发套件(Data Plane Development Kit,DPDK)来保障视频的有效传输,体现在两个方面:(1)确保包的整齐切片;(2)用来加速端侧的视频传输速度。内容路由器增设一个包传输表(Packet Transmission Table,PTT)用于记录包的传输情况。采用真实的YouTube数据集对提出的传输方案进行验证,实验结果表明该方案在缓存命中率、传输时延和网络负载三个方面优于对比方案。

基于GISDK的复杂环境下车辆最佳路径选择

寻找车辆最佳运输路线是军交运输指挥员在组织车辆调度时的一项重要活动,为使所选的最佳运输路线更加贴近部队实际需求,必须考虑多因素对路网的影响。在讨论基于GISDK复杂环境下路网拓扑构建的基础上,提出在GISDK复杂环境下车辆最佳路径选择方法,设计和实现基于GISDK复杂环境下车辆最佳路径分析系统。试用结果表明,该系统比以前的车辆路径选择系统更加实用和高效。