基于物联网操作系统平台的无人机战术仿真系统

针对现有无人机蜂群仿真解决方案灵活性不足、成本较高的现状,提出基于物联网操作系统平台的无人机战术仿真系统建设思路,在物联网操作系统平台之上构建了无人机信息模型、人工智能算法、外部决策模块、虚拟现实场景,集成了无人机战术仿真系统,能够支持对于上层无人机应用的仿真测试。经过验证,证明该系统具备开发效率高、耦合程度低、模块编排灵活的特点,有利于无人机新战术、新应用的开发。

物联网工程专业Linux操作系统课程教学改革与实践

Linux操作系统由于其开源、高效、灵活和安全等优异特点,在服务器、移动设备、超级计算机、嵌入式和桌面操作系统等信息化领域得到广泛应用。鉴于Linux在信息化领域的重要地位,很多高校的计算机相关专业都开设Linux操作系统课程。因每个专业培养方案和培养目标不同,所以Linux课程的开设在其内容和培养方式也应体现出一定的差异性,文章针对物联网工程专业需要,提出Linux操作系统课程教学改革的方向和教学实践,使Linux课程教学更能符合物联网工程对Linux应用的培养要求,从而让Linux操作系统的课程教学为物联网工程专业培养的学生发挥更大的作用。

物联网电能表中RTX操作系统的应用

随着物联网技术的不断发展,以及电力行业的数字化转型,电能表作为实现智能电力系统的重要设备,不仅需要高度精准的电能测量功能,还需要具备强大的数据处理和通信能力。RT X实时操作系统由于其优越的实时性能和可靠性,成为电能表物联网应用中的理想选择。通过案例分析和未来展望,展示了RTX实时操作系统在电能表物联网领域的广阔前景。

一种基于格的轻量级物联网群签密认证方案

5G时代为物联网高速发展带来了机遇,身份认证是保障物联网安全的基础。然而在面对量子攻击时,由于物联网节点众多,基于签密的身份认证方案生成节点密钥将消耗大量资源,难以满足物联网低开销的需求。为此,设计了一种基于格的轻量级群签密认证方案。在密钥生成阶段,设计了改进陷门对角矩阵,优化生成密钥所需的原像采样算法,减小了生成大量密钥时所需的整体时间;在身份认证阶段,基于剩余哈希引理和签密性质,在一个逻辑步骤内对消息同时进行签名和加密,提出了低次数的点乘与哈希运算的交互流程,完成组长代替群组成员进行的接入认证。仿真实验表明,该方案降低了物联网设备接入时的交互次数,减少了身份认证阶段的计算开销,对比现有方案,签密与解签密的总开销降低了至少7%,同时证明了该方案能在物联网中抵抗量子攻击。

轻量级加密算法在物联网中应用的研究

为了解决物联网在通信过程中存在的安全问题,本文通过分析物联网的4层框架特点及安全威胁,提出物联网中的安全应对措施,应用轻量级加密算法解决物联网的安全问题、传输问题、能耗问题。同时提出针对不同的物联网框架网络环境和加密算法的特点,需要一种混合加密算法,以满足物联网的实际需求。

面向物联网的SM4轻量级优化实现

针对物联网芯片中对加密算法低面积、高吞吐率需求的增加,提出了速度优先、面积优先、面积速度权衡的3种SM4轻量级硬件实现方案.面积优先方案中,对线性函数L/L'进行优化实现,减少48位寄存器以及120比特的异或资源的使用;速度优先方案中,引入2个新的S盒,实现线性函数L/L'与查找表S盒的合并,从而避免线性函数L/L'的时延;面积速度权衡方案中,合并S盒线性映射、逆线性映射以及线性函数L/L'为一个函数,将加密计算均映射到复合域中进行,减少一个S盒线性映射时延,进一步提高速度.与目前已有方案进行比较,面积优先方案面积减少约5.5%~44.8%以上,仅2371 GE,功耗仅为0.88 mW,最大频率为324 MHz;速度优先方案面积为3061 GE,最大频率提高约9.8%以上,可达549 MHz,吞吐率为439.2 Mbps.

电力物联网轻量级身份认证及密钥协商方法

随着电力物联网的快速发展,各种设备的大规模接入支撑了电力系统智能化水平的提升。然而,电力业务运营性能的不断提升,给海量设备的计算能力和存储容量带来了新的挑战。资源有限的设备将难以应用现有的公钥密码机制来确保安全性。为了确保设备间的通信安全,电力系统执行身份验证并生成会话密钥,从而保护信息交互的安全性。考虑到电力物联网设备的资源有限,本文提出了一种基于椭圆曲线算法的轻量级身份认证和密钥协商方案,实现了电力物联网环境的各主体间的快速安全认证。实验结果表明,提出方案实现了比传统方案更高的安全等级和运行效率。

基于网络模体的轻量级物联网拓扑优化策略研究

物联网的快速发展带来了对拓扑结构优化的需求,以提高系统性能、降低能耗并增强网络的稳定性。本文提出了一种基于网络模型的轻量级物联网拓扑优化策略。利用模体概念,来减轻网络负担,提高数据传输效率。该策略使用了一种轻量级的拓扑结构,同时考虑了网络连接性和传输效率的权衡。通过提高网络效能、优化性能以及提升安全性和抗攻击性,基于网络模体的轻量级物联网拓扑能够更好地适应现代的网络环境。

提升我国物联网操作系统自主可控水平的研究

中国物联网操作系统相比国外有一定后发差距,但整体产业基础良好、市场前景广阔,有望在同期竞争中加快追赶,打造出具有国际竞争力的操作系统。同时,在深化发展的进程中,我国自主操作系统也面临技术积累不足、用户基础薄弱和企业间生态壁垒等挑战。建议充分发挥政府与市场的双重合力,着力提升技术实力,培育国内市场和促进生态互通,助力自主操作系统快速成长壮大。

基于网络模体的轻量级物联网拓扑优化策略研究

随着第五代通信网络技术(5G)的发展,智慧城市中物联网(Internet of Things,IoT)的应用规模和多样性呈现出爆炸式增长.海量的智能传感设备组网给高动态的物联网通信服务质量带来了巨大的威胁.部分关键设备节点的失效以及网络攻击易引发物联网的链锁崩塌效应,影响网络应用的服务质量.因此,如何优化大规模物联网拓扑的鲁棒能力成为当下的研究挑战.目前,针对物联网拓扑结构的优化问题,研究者们提出了启发式算法、智能学习机制和多目标优化策略等创新方法提高物联网拓扑结构的鲁棒能力.但是,这些方法需牺牲巨大的计算资源来获得不成比例的鲁棒性能增益,网络规模越大,该现象越明显.为了解决这个问题并平衡计算开销和提升鲁棒性能,本文提出了一种基于网络模体(Motif)的轻量级物联网拓扑优化策略LITOS.首先利用物联网拓扑结构的社区属性,设计一种基于网络模体的异步社区发现算法,将大规模复杂拓扑结构分解为轻量级局部网络拓扑.然后,基于CPU多核心的计算资源,设计深度强化学习机制,异步优化轻量级物联网局部拓扑结构,从而降低网络整体优化运行时间,提高拓扑结构鲁棒能力.在实验方面,与其他先进的优化算法相比,该策略在运行时间方面降低了1~2个数量级,在鲁棒性提升方面,与最优算法相差大约10%.

物联网技术在智能家电操作系统中的应用

物联网技术在家电产品中的应用已成为当前家电产品的发展趋势。文章探讨物联网技术在智能家电中的应用价值,优化基础技术与通信协议提高操作系统的稳定性,并研究操作系统中物联网技术的应用实践,以云端服务器和控制器、通信协议为核心,打造稳定的操作系统。

起重机物联网设备远程操作系统的探析

随着经济的发展,传统的起重设备已难以满足货物装卸的需求。而物联网技术的应用,改变了传统起重机由人工进行操作的模式,避免了人为因素对起重机的影响。由于起重机工作的环境较为恶劣,通过远程的操作和管理,可以极大地改善起重机的操作环境,极大地提高了起重机的安全和稳定性。基于物联网技术的起重机操作系统,实现了起重机远程的定位和监控,提升了货物装载的效率和质量。本文针对起重机物联网设备的远程操作系统进行了探究,希望对起重机设备的运用和发展能够有所帮助,并提供借鉴。

基于时变互耦合双混沌系统的轻量级序列密码

文章针对资源受限的物联网环境下的数据加密传输问题,设计了一种基于时变互耦合双混沌系统的轻量级序列密码。以Tent和Arnold混沌映射为基础,通过引入累加器和耦合项,构造一种用于序列密码内部状态更新的时变双混沌系统,基于位操作,对密钥流输出部分进行设计。文章对算法的基本运算、参数、精度、实现方式和策略进行设计并在FPGA上实现,硬件资源消耗为2370个等效门,密钥流输出速率为1.68 bit/clk。分析表明,该密码具有良好的安全性和抗攻击能力,与ISO/IEC标准的轻量级序列密码相比,安全性、资源消耗和吞吐量均有显著优势。

国产嵌入式操作系统工程教学探索

LiteOS、TecentOS Tiny、AliOS Things和RT-Thread等四种国产嵌入式操作系统都具备支持多线程、实时性和模块化等能力。它们还在低功耗、安全、支持终端入云以及集成开发环境易用等方面有较好表现,符合当前物联网开发的技术趋势。在电子信息产业国产化浪潮下,开设基于STM32开发板的国产嵌入式操作系统实践课程,从社会实际需求角度培养大学生动手能力,建立自主可控意识。

联盟链环境下物联网轻量级网关研究

区块链的分布式和去中心化特性能够有效应对传统物联网架构所面临的设备安全和数据安全挑战。网关作为区块链与物联网融合的关键节点,在融合应用中面临算力、存储资源受限的实际困难,亟需可用的轻量级设计与实现方案。针对这一问题,设计并实现了一种基于联盟链的轻量级区块链-物联网网关原型。首先,基于长安链SPV(Simplified Payment Verification)框架,在网关中实现了关键数据的上链存证与交易数据的过滤精简;其次,从感知设备的行为模式、感知数据两方面进行模式提取与异常识别,保证设备的接入安全和运行安全;最后,针对网关轻节点所存储的区块链默克尔树,提出了一种剪枝算法,加速本组织相关交易数据的验证过程。实验结果表明,设计的轻量级网关具备设备身份可信认证和运行时异常行为检测的可行性,与其它方法相比,默克尔树剪枝优化算法能够大幅度降低交易验证时延。

轻量级物联网智能家居控制系统设计

目前市场上的大多数智能家居产品安装部署成本较高,老式楼房由于结构布线等原因安装困难,使得智能家居相关产品无法真正地走入到每一个家庭.为了改善这种现象,降低智能家居产品的部署难度和成本,以智能家居控制系统为研究核心,针对国内外已经存在的众多产品的优缺点进行分析,提出了一种新型的智能家居的控制系统.该系统以STC单片机作为嵌入式家庭服务器,以ESP构成的通信模块作为通信技术实现家庭局域网内部通信.经过大量的实验数据表明,本系统易于扩展且具有灵活可靠的系统组织架构,在保证了系统功能完整性的基础上进一步的降低了系统搭建的成本,使得智能家居相关产品的部署难度降低,为智能家居相关产品更好地应用于普通家庭提供了一个可行易用的桥梁.

物联网操作系统技术研究

物联网操作系统是物联网信息技术的重要组成部位,其特点是规模小,占用资源非常少,且功耗极低。其主要适用于内存空间极小、功耗极低且效率较高的资源受限应用场景。如以往的非智能手机,存储空间小,需要待机时间长,对通话要求快速响应。物联网操作系统还应用于传感器采集数据。随着物联网技术发展,各种需要联网的物件中嵌入微型计算机设备。物联网操作系统运行于微型计算机设备上,负责管理硬件软件并接入到互联网中。在航空领域,飞机上部署了数量众多的微型计算机设备,它们大都是体积小、存储空间小、功耗低。这些微型计算机设备上运行着数据采集任务、数据传输任务及设备控制任务。物联网操作系统能够解决微型计算机设备上硬件软件管理问题,并且能够做到资源占用少、功耗低。通过分析物联网操作系统Contiki研究物联网操作系统相关技术。

物联网环境下嵌入式操作系统技术特性研究

物联网环境下运行嵌入式操作系统不同于以往RTOS,有新的技术特征要求。在分析了传统嵌入式操作系统技术特征的基础上,系统总结了物联网环境下对于嵌入式操作系统的能力伸缩、互连互通、运行安全、能耗控制、动态升级等新的技术特征要求,针对符合上述特征操作系统逐一给出了建议实现方案,最后给出了符合要求的物联网操作系统发展趋势以及与其他类型操作系统在物联网环境中的部署关系。

开源低端设备物联网操作系统研究

首先介绍了开源物联网操作系统的各个方面,其中,资源受限(例如有限内存、计算能力、功耗)成为了通用操作系统(一般为各种计算设备设计开发)运行的巨大问题;然后,归纳出低端Io T设备的物联网操作系统需要满足的各种需求,研究了为资源受限的物联网环境提供的各类典型操作系统,每种物联网操作系统支持的硬件平台,提供的应用程序的软件开发工具,以及每个物联网操作系统为了连网通信实现的各类物联网协议,并对识别出三种类型物联网操作系统;最后,对全文进行了总结。

“新工科”背景下物联网工程专业“嵌入式操作系统”课程考核模式探索与实践

物联网工程是典型的"新工科"专业,也是其他"新工科"专业的重要支撑学科,其专业核心课程教学应该强调学生在牢固掌握理论知识的同时充分融入的工程教育和创新教育。本文通过阐述笔者在云南大学物联网工程专业开展"嵌入式操作系统"课程教学过程中采用的"理论与实践并重、注重工程创新教育、强化过程管理"的教学模式和方法,对教学内容安排和考核方式进行了深入分析,在经过总结的基础上提出了下一阶段开展"嵌入式操作系统"课程教学的新思路。