基于平衡生成对抗网络的海洋气象传感网入侵检测研究

针对海洋气象传感网(MMSN)环境下海洋移动终端资源受限和网络流量不平衡导致网络入侵难以被准确检测的问题,提出了一种基于移动边缘计算的MMSN物理架构和一种基于平衡生成对抗网络的入侵检测模型。首先,利用改进的平衡生成对抗网络对不平衡数据进行数据增强。其次,利用基于分组卷积的轻量级网络对入侵数据进行分类。最后,通过计算机仿真证明了所提模型较传统数据增强模型具有更高识别各类攻击的能力,尤其是针对MMSN的少数类样本攻击。

基于异常行为的海洋气象传感网的入侵检测方法研究

应对海洋气象传感网面临的异常数据流攻击,分析安全机制,针对其复杂庞大的网络结构和节点内分布极端不平衡的数据流,对基于异常行为的海洋气象传感网入侵检测方法进行研究,并搭建入侵检测系统。重点考虑数据集不平衡问题,使用深度生成网络CVAE-GAN学习数据集中少数类的分布,实现有效的数据生成。使用基于OPTICS的去噪算法清除多数类中噪声点,清晰化类别边界。从数据角度入手,降低数据集不平衡率,减小不平衡数据集对入侵检测系统的影响,提高分类器对少数类异常流量的识别能力。仿真结果表明,所提系统能够有效识别各类异常流量,尤其是少数类异常流量,所采用的不平衡数据集处理方法对分类器的检测能力有显著提高。

基于MVC的多组件融合的气象传感网管理平台

使用Web Form架构开发的信息管理系统和插件式的数据图形显示不利于后期系统拓展和维护。针对这种情况,气象传感网管理平台采用MVC设计模式和组建融合的多组件图形库进行开发。首先研究分析MVC设计模式,其次分析气象传感网需求以及平台开发需要的技术,然后利用工具对平台进行设计,最后通过集成开发工具使用Razor视图引擎,Linq to Sql数据查询技术,融合MATLAB工具实现气象传感网信息管理系统。系统的整体运行情况表明,MVC设计模式和多组件图形库极大方便了平台的设计与开发,平台实现了气象信息管理系统的业务需求和管理功能。

基于C/B/S的气象无线传感网中间件设计

综合分析与总结了现有中间件框架的特点及存在的问题,针对气象无线传感网的特定业务需求,提出了基于C/B/S混合模式的中间件解决方案。对气象无线传感网的观测数据进行了分析和分类,设计出了气象信息数据包的格式。在此基础上,建立了总体的框架设计,详细阐述了各模块的功能,并给出了中间件软件平台的具体设计方法。实际运行效果表明,采用.NET及WebSocket技术,极大地提高了系统的实时性、通用性、灵活性,简化了程序后期的修改、维护。

基于气象观测无线传感网多协议网关系统设计

为了扩大气象观测无线传感网覆盖范围,实现气象数据跨地域研究共享,设计Tiny OS、北斗卫星和Wi-Fi多种通信方式的融合网关。网关系统面向气象观测无线传感网,将气象观测无线传感网采集的传感器数据与北斗卫星的定位授时数据通过Wi-Fi传输到近距离观测终端,同时在北斗卫星通信中心站使用北斗卫星共享数据。测试结果表明,该多协议网关系统可以稳定传输气象无线传感网观测数据和北斗卫星数据,扩大气象观测无线传感网的覆盖面积,方便全国气象数据的交流和共享。