面向物联网网关的边缘云优化部署算法

探讨了针对大型基础设施建设中物联网网关的边缘云优化部署算法及任务调度算法。边缘云优化部署算法旨在智能地将计算和存储任务从云端转移到边缘节点,以降低数据传输量和系统延迟。通过4个步骤管理终端设备与边缘网关系统的通信流程,实现了对物联网系统的全面监控和管理。针对不同任务负载和时间加权系数,实验结果显示基于交叉熵的通讯优化在性能上具有显著优势,这些算法提升了物联网系统效率和性能,在边缘计算中展现了潜在的应用前景。

面向5G网络的WSN网络节点安全部署算法

在部署无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)网络节点的过程中,由于缺乏对节点位置的寻优分析,导致节点的覆盖效果和分布效果不理想,为此提出面向5G网络的WSN网络节点安全部署算法。首先,结合目标覆盖区域的三维空间特征,以集合的形式对无线传感器节点进行表征,并采用概率感知的方式计算节点感知状态,构建WSN节点覆盖模型;其次,引入花朵授粉算法,采用局部授粉的方式设置初始无线传感器节点的位置,以WSN节点覆盖模型输出结果最大化为目标函数开展全局授粉,实现对无线传感器节点位置的更新寻优;最后,通过设置缩放步长因子与迭代次数之间的线性关系,实现对寻优精度的控制。测试结果表明,设计算法的节点覆盖率稳定在91.02%以上,均匀度稳定在16.15以上,均处于较高水平。

面向数量最少化的双层WSN中继节点部署算法

提出2种算法,目标是在监测区域部署中继节点,以便所有的传感节点都能和至少一个中继节点进行通信,同时保证中继节点数目最小化。整数线性规划最优解算法是对已选择出的CRegions通过数学上的整数线性规划的方法找到部署中继节点的最佳区域;传感网络规模较大时,提出启发式算法,将每一次排序后含传感节点个数最多的集合作为部署区域,经过多次循环排序后近似的找到部署中继节点的最佳位置。最后通过与2个同类算法在相同参数环境下进行仿真实验,比较仿真结果证明整数线性规划最优解算法及启发式算法在覆盖所有传感节点的前提下,部署中继节点最小化的性能较好,并且其部署时间也在可以接受的范围之内。

异构无线网络中Relay节点部署算法

目前越来越多的无线网络技术涌现出来,如ZigBee技术、多频段的Mesh网技术、IEEE 802.16j技术等,上述无线网络有效的前提是要依靠于网络的连通.而事实上由于多种因素,如随机部署、意外损坏、能量耗尽等,导致无线网络的不连通是非常常见的,通常可以通过新加入一定数量的relay节点从而实现网络的连通.现有的relay节点部署研究都是基于被加入relay节点的网络本身是同构这一假设,事实上异构网络情况是非常常见的,所以该文致力于研究在异构传感器网络中部署relay节点问题,该问题可以被证明为NP-Hard.该文首先推导了以前工作中所提出用于同构网络的relay节点部署算法应用在异构网络中所能达到的近似比,提出了两种分别基于权重图增量和基于迭代权重图增量的relay节点部署算法,并推导出这两种算法的近似比为10,最后通过实验给出以上3种部署算法在网络中不同低能力节点数量、不同高能力节点通讯半径和不同高能力节点数量情况下的使用效果,验证了该文算法效果.

基于网格与覆盖模型的RFID阅读器部署算法研究

为了解决有障碍物情况下多个RFID阅读器部署问题,提出一种基于网格与覆盖模型的RFID阅读器部署算法。该算法首先引入阅读器覆盖模型,然后通过网格划分算法计算各个小网格的具体位置和障碍物的具体位置,最后用RFID阅读器部署算法计算出阅读器的最佳部署位置。仿真实验分析了网格大小和c的取值对算法性能的影响。实验结果表明,该算法与随机部署方案相比,具有明显的覆盖率优势。该算法的研究对提高RFID阅读器部署效率具有重要的意义。

基于感知概率的无线传感器网络节点部署算法

研究无线传感器网络节点部署优化问题,传感器节点的部署在一定程度上决定了无线传感器网络的性能和使用寿命;针对随机部署的无线传感器节点,提出一种基于感知概率模型的节点部署方案;使用证据理论通过计算对节点周围区域的综合感知概率,将虚拟力算法进行改造,使传感器节点向感知概率低的区域移动,实现对监测区域的最大覆盖;仿真结果表明,该部署算法实现节点合理分布,提高网络的覆盖率,减少节点的移动距离,达到延长网络使用寿命的目的。

基于能量均衡的无线传感器在配电网的部署算法

为了提高配电通信网的可靠性,针对宽带无线网络覆盖配电网存在信号盲区等问题,给出一种无线传感器延伸覆盖网络模型。考虑到能量、通信距离受限的无线传感器在配电网中采用多跳通信方式,致使与sink相邻的节点能量消耗大,易出现能量空洞问题,提出一种基于能量均衡的无线传感在配电网的部署算法。该算法以网络效率作为优化目标,在已知采集节点数和节点之间距离的前提下,求解出最优中继节点部署方案和各采集节点的传输距离。仿真结果表明,该算法符合配电网中的无线传感器的网络部署要求,能够延长网络生命周期、提高网络效率。

网格移动的无线移动传感器网络部署算法

针对目前无线移动传感器网络中部署算法过于复杂的问题,提出了一种新的基于网格移动的无线移动传感器网络部署算法.降低了常见无线移动传感器网络部署算法的时间复杂度,提高了任务区域的节点覆盖度,减少了覆盖漏洞,适用于无线移动传感器网络的应用.文中论述了该算法的构架,执行过程,并对该算法进行了仿真分析.仿真结果表明,该算法在有效降低算法复杂度的情况下满足了网络部署中关于覆盖率的要求.

基于平衡距离的无线传感器网络节点部署算法

针对随机部署的无线传感器节点,提出一种节点移动方案。将节点移动划分成若干个过程进行,在每个移动过程中根据平衡距离和位置关系进行节点移动,使聚集在一起的节点分散开,实现对监测区域的最大覆盖。由于节点间平衡距离逐渐增大,因此在每个移动过程中节点的移动距离均较小,减少了节点移动距离总和。仿真结果表明,该算法在保证覆盖效果的基础上,降低节点的总移动距离。

MANET的IDS中移动代理部署算法的研究

MANET(移动自组织网络)由于采用无线信道、分布式控制等原因,比有线网络更易受到安全威胁。MANET对带宽和计算量的敏感性使得移动代理成为MANET安全架构的首选。文中介绍了一种基于移动代理的MANET的入侵检测系统(IDS)模型。重点分析了该模型中的网络监测代理的部署算法,并基于已有的算法提出了一种改进算法———IDANMA(Improved D isposal A lgorithm forNetwork Mon itoring Agent)。IDANMA通过两轮投票选举在规定通信半径内可达节点最多的节点为网络监测代理节点。用NS软件对IDANMA进行仿真的结果表明,IDANMA有效地克服了已有算法的缺陷,通信开销更小,网络监测代理分布更均匀,算法收敛性好。

无线Mesh网络中基于最小权有限支配集的网关部署算法研究

无线Mesh网络中网关是网络性能的瓶颈,网关部署至关重要。本文对无线Mesh网络中网关QoS性能进行分析,提出基于最小权有限支配集,以部署费用为贪心策略的贪婪算法(Greedy_LDSC),该算法用贪心法提高了网关的性价比。同时,提出了基于最小权有限支配集改进的贪婪算法(Greedy_LDSI),以降低网关的部署费用。仿真实验表明,从网关性价比方面来看,Greedy_LDSC算法的网关性价比之和比基于最小权有限支配集的网关部署算法(GREEDY_LDS)要高;从网关部署费用方面来看,Greedy_LDSI算法的网关部署费用比GREEDY_LDS算法会低。

三维空间动态目标追踪自部署算法

为了能够实现三维有向传感器网络中移动目标的追踪部署,且确保目标在不断移动过程中传感器节点仍能够完成对目标的有效监测,提出一种基于节点感知模型和虚拟力模型的三维空间动态目标追踪自部署算法(DTSA),并且采用Sigmoid函数构建传感器节点追踪过程中的最佳移动速率模型,使得当三维空间的目标处于不断移动时,传感器节点可以以最佳的移动策略实时监测目标。仿真实验结果表明:与传统的动态目标追踪自部署算法相比,DTSA算法在追踪覆盖率和平均移动距离两个对比指标方面有了提升,性能优于传统的算法。

改进的有向传感器网络多中心部署算法

针对单一中心的节点非均匀有向传感器网络部署的局限,提出了多中心的节点部署算法PFMCA(potential field based multi-center algorithm)。在部署中心概念及移动策略的基础上,能够保证多个监测中心的覆盖质量,同时实现对其余区域的均衡且尽可能高效的覆盖。仿真实验的结果分析表明,算法实现了对多个重点监测区域的高覆盖质量,且在多中心点间的区域具有更好的覆盖均衡性。

一种基于负载均衡的数据部署算法

针对采用分片存储方式且存储节点异构的媒体分发网络(Media Delivery Network,MDN),提出一种数据部署算法,使分布式节点之间达到负载均衡。算法为每个存储节点定义一个权值来描述其服务能力,通过一种反馈机制,即根据各存储节点偏离平衡状态的程度,来选择要部署数据的节点。实验结果表明:使用算法,不仅在数据增加、删除以及增删混合时,可使系统达到一个较低的负载不均衡度,而且对于各种原因导致的系统负载失衡,经过足够长的时间,都能使系统的负载不均衡度收敛到一个较小的数值。

几种边缘服务器部署算法的对比分析

在边缘计算中,边缘服务器的部署是任务卸载的核心,因此选取合适的边缘服务器部署算法显得尤为重要。本文以K-Means算法、二分K-Means算法、K-Medoids算法及免疫优化算法等边缘服务器部署算法为对象,通过仿真实验对四种算法的性能进行了对比分析,为边缘服务器部署算法的选择提供了一定的依据。

电力数据网探针部署算法的优化改进研究

电网信息系统的顺畅运行对电网生产业务起着举足轻重的作用,电力数据网始终支撑着电网信息系统的正常运行,随着电网建设规模及使用范围的逐步增大,电力业务类型逐渐丰富,电网业务系统面临着巨大的工作压力,电力信息系统无法实现业务内容的主动跟踪。本项目从电网业务系统的主要问题内容出发,力图保证信息系统发挥正常功能,成为电网公司的核心竞争力。本文在无可靠性约束条件下,提出基于改进贪心策略的探针部署优化方法;在可靠性约束条件下。提出了基于混合遗传算法的探针部署优化方法。在提出上述优化算法后进行仿真验证,结果表明系统可以有效地完成探针部署优化工作。

云环境下能耗优化的任务调度模型及虚拟机部署算法

云计算环境下,在满足用户服务级目标约束下,如何有效地进行资源分配调度,降低能耗,已成为不容忽略的关键问题.针对目前云计算系统服务资源分配调度问题在能耗方面的研究不足,提出一种能耗优化的资源分配调度体系架构,并基于此架构设计了一个满足实时用户SLA的能耗优化模型.该优化模型从系统级和部件级两个层次进行能耗优化.在系统级上,提出一种基于分组遗传算法最大限度降低系统空闲能耗的虚拟机部署算法,该算法将虚拟机和服务器之间的映射抽象为有约束的多维可变装箱问题;同时,在部件级上采用动态电压功率调整技术降低执行能耗,从而达到在满足用户需求的前提下,最大限度降低系统总能耗.仿真实验结果表明,该算法与同类算法相比,在相同条件下可有效降低云计算系统的能耗开销.

云环境下云平台虚拟机批量部署算法研究

为了提高云环境下云平台虚拟机的批量收发转换和控制能力,需要构建优化的部署模型,提出基于节点度量和多维参数估计的云环境下云平台虚拟机批量部署算法。采用虚拟机节点能量参数估计,分析云环境下云平台虚拟机的信息感知和覆盖模型,通过云平台虚拟机节点的最优覆盖控制,建立云平台虚拟机部署的寻优控制参数模型,采用虚拟机节点的参数度量和多维特征参量估计的方法,实现对虚拟机的网格分块化调节,选择最大覆盖集作为云环境下云平台虚拟机批量部署的寻优控制目标函数,通过网格的覆盖贡献度估计和连通性测试,实现云环境下云平台虚拟机批量部署算法的优化设计。仿真测试结果表明,采用该方法进行云环境下云平台虚拟机批量部署的节点覆盖度较好,虚拟机的批量收发和转换性能较高,提高了云环境下云平台虚拟机动态寻优和自适应控制能力,提高了节点寿命,降低了能量开销。

基于改进部署流计划算法的战略空运建模方法

介绍了战略空运的概念和作用,说明了其在建模仿真领域的国内外发展情况和差距。为了解决此问题,使用部署流计划算法进行战略空运模型构建,通过战略空运实体的表示、空运路径规划算法的计算方法、空运时间规划方法和空运装载能力规划方法详细说明算法实现过程。在算法实现过程中通过3次坐标转换改进了空运路径的计算过程,提高了计算效率。通过功能验证想定进行实验验证,给出实验过程和实验结果,检验该算法构建框架的有效性和适用性,为作战仿真领域战略空运规划提供了参考方法。

基于单平台探测概率模型的水下无人集群部署规划算法

在执行海洋环境监测、近海勘探及军事战术侦察等任务时,水下无人集群探测的探测性能取决于集群内平台的部署规划及单个平台的探测性能模型。文中基于主动声呐信息流程和海军水面舰艇模型(NISSM),引入了单平台区域探测的概率模型,提出一种基于布谷鸟搜索算法,采用高斯变异算子和锦标赛选择机制的指定区域内无人平台部署规划算法,并进行了仿真验证。仿真结果表明:单平台探测概率模型能够量化地给出区域内各点的探测概率,有效反映受平台自身参数及海洋环境约束引起的平台探测信息的不确定性,且平台探测能力的衰减程度与虚警概率相关。文中的无人平台部署规划算法较布谷鸟算法性能优异、进化曲线斜率更陡、收敛速度更快,不同数量平台基于该算法部署规划后的区域有效探测覆盖率较随机部署高0.2,达0.8以上。文中的研究可对任务区域无人集群的布放提供参考。