High Efficient Reconfigurable and Self Testable Architecture for Sensor Node

Sensor networks are regularly sent to monitor certain physical properties that run in length from divisions of a second to many months or indeed several years.Nodes must advance their energy use for expanding network lifetime.The fault detection of the network node is very significant for guaranteeing the correctness of monitoring results.Due to different network resource constraints and malicious attacks,security assurance in wireless sensor networks has been a difficult task.The implementation of these features requires larger space due to distributed module.This research work proposes new sensor node architecture integrated with a self-testing core and cryptoprocessor to provide fault-free operation and secured data transmission.The proposed node architecture was designed using Verilog programming and implemented using the Xilinx ISE tool in the Spartan 3E environment.The proposed system supports the real-time application in the range of 33 nanoseconds.The obtained results have been compared with the existing Microcontroller-based system.The power consumption of the proposed system consumes only 3.9 mW,and it is only 24%percentage of AT mega-based node architecture.

A compound objective reconfiguration of distribution networks using hierarchical encoded particle swarm optimization

With the development of automation in smart grids,network reconfiguration is becoming a feasible approach for improving the operation of distribution systems.A novel reconfiguration strategy was presented to get the optimal configuration of improving economy of the system,and then identifying the important nodes.In this strategy,the objectives increase the node importance degree and decrease the active power loss subjected to operational constraints.A compound objective function with weight coefficients is formulated to balance the conflict of the objectives.Then a novel quantum particle swarm optimization based on loop switches hierarchical encoded was employed to address the compound objective reconfiguration problem.Its main contribution is the presentation of the hierarchical encoded scheme which is used to generate the population swarm particles of representing only radial connected solutions.Because the candidate solutions are feasible,the search efficiency would improve dramatically during the optimization process without tedious topology verification.To validate the proposed strategy,simulations are carried out on the test systems.The results are compared with other techniques in order to evaluate the performance of the proposed method.

Probabilistic Fuzzy Approach to Assess RDS Vulnerability and Plan Corrective Action Using Feeder Reconfiguration

Two common problems for a typical Power distribution system are voltage collapse & instability. Challenge is to identify the vulnerable nodes and apply the effective corrective actions. This paper presents a probabilistic fuzzy approach to assess the node status and proposes feeder reconfiguration as a method to address the same. Feeder reconfiguration is altering the topological structures of distribution feeders by changing the open/closed states of the sectionalizing and ties switches. The solution is converge using a probabilistic fuzzy modeled solution, which defines the nodal vulnerability index (VI) as a function of node voltage and node voltage stability index and predicts nodes critical to voltage collapse. The information is further used to plan best combination of feeders from each loop in distribution system to be switched out such that the resulting configuration gives the optimal performance i.e. best voltage profile and minimal kW losses. The proposed method is tested on established radial distribution system and results are presented.

Business-Oriented Dynamic Reconfiguration Model of Cloud Computing Network

The complexity and diversity of the cloud business and the continuous growth of new services put forward higher requirements for businessoriented adaptive reconstruction of cloud networks. Therefore, by introducing the construction idea of reconfiguration network into cloud network, this paper designs a business-oriented dynamic reconfiguration model of cloud computing network. In the design process of the model, the formal description of the model reconfigurable goal, the target-tree decomposition method and the target ordergraph relation representation method were proposed. A rapid-reconfiguration method based on similar node transformation, a specific reconfiguration process of the model and reconfiguration optimization algorithm were also presented in detail. The model provided an effective resolution to better realize the flexibility, scalability, security and self-adaptability of the network in the cloud environment, which ensures the reconfiguration continuity of the cloud network to meet ever-changing business requirements. Finally, the performance of the model is verified, which proves the high efficiency of the model the dynamic reconfiguration.

基于改进FWA的配电网优化重构方法研究

针对配电网重构问题,以降低网络损耗、提高节点电压为目标,建立了配电网重构模型,提出了一种解决配电网重构问题的改进烟花算法(firework algorithm,FWA)。算法使用环路编码压缩解空间,提高求解效率。基于核心烟花给出了火花爆炸幅度的计算方法,采用高斯和均匀分布均值混合的变异方式以及精英选择策略,提高解的多样性、搜索效率和收敛速度。为了验证所提算法的适用性和正确性,在IEEE33和IEEE69节点系统上进行了算法测试,结果表明,重构后的网络损耗明显降低,节点电压得到提高,所提算法具有较好的鲁棒性。将所提算法与其他算法进行比较,结果表明,所提算法在降低网络损耗、提高节点电压、求解效率等方面均优于其他算法。

基于模糊评判的无线传感器网络簇间数据转发算法

由于无线传感器网络在簇间数据转发过程中消耗能量较大、转发效率低,导致数据在转发过程中容易失效。为此,提出基于模糊评判的无线传感器网络簇间数据转发算法。建立无线传感器网络模型和通信模型,明确节点的运行方式和转发数据所消耗的能量,构建模糊综合评判模型,选取梯形隶属度函数计算传感器节点的相似度和活跃度,找出最佳转发节点,完成数据转发任务。仿真结果表明,所提算法的第一个节点死亡轮数和网络失效轮数最高为167和178,在仿真轮数达到1000轮时,该算法剩余的网络能量和节点平均能量分别为4 J和0.01 J,证明所提算法在数据转发过程中可消耗最少的能量,高效率地完成数据转发任务。

企业境内外双循环的动态复合过程机理

从中国传统哲学深蕴的整体观与动态观出发,围绕国际化企业发展中固有的辩证性矛盾,将“境外所得”添入已有的四要素分析框架中,考察系统要素之间相生与相克关系交织中如何构成化生、催化的三元循环并结合为负反馈特性的四元循环,揭示国内大循环自主可控的稳定性之源;通过历时性考察识别出与境内循环既对立又统一的境外循环,并构建反映内—外循环“阴阳交五”的动态过程模型。借鉴动态系统观,把复合基础观拓展为动态复合观,阐明并深入解释了双循环系统以“8”字形轨迹运行的理论机制。本文尝试构建具有特色的中国式管理理论,加深了“以国内循环为主体”向“国内国际双循环相互促进”演进过程的认识,为国际化企业打通境内外循环和形成独特发展路径提供了学理依据。

顾及城郊农田生态服务价值的中心城区生态安全网络重构

针对中心城区日益凸显的农业、生态、城镇三类空间冲突问题,借鉴田园城市理论,创新性地提出一种利用城郊高生态价值农田细化城市生态安全网络,构建“三生”空间协调有序的国土空间格局的方法。利用防城港市遥感影像、国土调查和社会经济数据,在城郊耕地综合评价的基础上,采用评价结果修正的当量因子法评估其农田生态价值。进一步利用InVEST、MSPA及MCR模型初步构建市域生态安全网络,再将高生态价值农田作为临时生态节点完成网络重构,并进行对比分析。以重构的新网络指导中心城区的规划分区优化,并对市域和中心城区两级生态网络要素的空间管控规则及联合管理机制进行了探索。结果表明:(1)防城港市区单位面积农田生态价值为35540元/hm^(2),高生态价值农田较均匀的环城分部。(2)重构后的网络新增34个临时节点和51条绿带,延长48.425 km,增加808.89 hm^(2)生态源。(3)新网络能有效引导中心城区形成圈层发展结构,较原网络在连通性、有效性、稳定性上均有所提升。研究结果为注重协调发展的国土空间规划背景下区域空间格局优化提供了新的思路。

基于重构SPT的单链路故障路由保护方法

为了减少故障对网络运行带来的影响,提出了一种基于重构SPT的单链路故障路由保护算法SLFRPRSPT。该算法在最短路径树SPT的基础上实现,通过制定一系列定义和规则,对SPT进行重构,搜索节点关系发生改变的节点,为每个节点计算最佳备份下一跳节点,从而达到提高路由可用性的目的。经过实验验证,其在网络拓扑中故障保护率可以达到1,并且具有较低的路径拉伸度,可以有效避免单链路故障带来的影响。该方案支持增量部署和逐跳转发,便于实现。

基于节点评估与最大类间方差的孤立森林异常值检测

针对孤立森林(isolation forest, iForest)无法有效检测局部异常值且异常值分数阈值难以精确设定的问题,提出一种基于节点评估(node evaluation, NE)与最大类间方差(Otsu)的iForest异常值检测方法。首先,在样本评估过程中将节点深度与相对质量同时引入评分机制,使算法对全局和局部异常值敏感;然后,为了准确设定分数阈值,采用Otsu自适应设定异常值分数阈值;最后,在不同数据集上验证所提方法的有效性。实验结果表明,该方法可以有效兼顾全局和局部异常值的检测,提高iForest检测异常值的准确性。

考虑节点间强弱关系的突发事件信息传播网络分析

[目的/意义]新媒体技术的飞速发展使得社交媒体平台成为信息传播的主要载体。运用社会网络分析法研究微博舆论场中突发事件信息传播结构及传播模式,为政府高效应对突发事件危机提供理论支持。[方法/过程]以“唐山烧烤店打人事件”为例进行微博数据采集,构建具有节点间强弱关系的信息转发网络,运用社会网络分析法分析信息转发网络的用户属性、节点属性、网络属性和传播属性,探讨节点间强弱关系在突发事件信息传播中的作用规律。[结果/结论]1)网络用户的性别、活跃度、地域等因素影响用户传播力;2)核心节点的作用尤为关键,他们在传播链条中起到“桥梁”的作用,弱关系和权威关系的传播主要集中在少数核心节点之间,而强关系的传播路径较为分散;3)突发事件信息传播网络具有较高的传播效率,且呈现出稀疏的特征;4)整个信息传播过程中仍以弱关系传播为主,权威连接在信息传播的各个阶段均发挥重要作用,而强连接的作用主要集中于信息传播的初始阶段。研究结果为相关部门制定有效的突发事件传播和引导策略提供了支撑。

考虑自然灾害影响的节点恢复重要度评估与目标网架重构

网络重构阶段的目标网架优化对电力系统恢复至关重要。针对现有的节点重要度评价和目标网架优化中无法考虑自然灾害影响、ERBN(节点预期恢复收益)及扩展并发恢复分区需求等问题,提出一种电力系统网络重构方法。首先,考虑节点的重要负荷恢复、扩展可用功率和增量恢复范围能力,综合评估灾害条件下节点的预期恢复收益,并结合可用恢复功率裕度,将发电和非发电节点的重要度统一到预期恢复收益上。然后,提出灾害条件下基于时序蒙特卡洛仿真的多时点可恢复状态模拟方法,并评估模拟电网状态下节点和线路的重要度。基于该重要度优化目标网架,将网架连通和无环网约束转化为罚函数并加入适应度函数,避免了对不合理网架的优化调整计算,提高了算法求解效率。最后,通过算例分析验证了所提方法的有效性。

模块化建筑研究应用现状及未来发展趋势

模块化建筑是一种高度集成的预制装配体系,具有建造周期短、品质易控、绿色环保、对劳动力依赖小等突出优势,符合中国人口密度大、住宅相对短缺,而制造业水平非常高的基本国情,是建筑工业化未来发展的重要方向,近年来在全国范围内得到了广泛关注和快速发展。然而,随着模块化建筑的持续推进,其存在的一系列问题逐渐暴露出来。在系统梳理模块化建筑国内外研究和应用现状的基础上,总结了模块化建筑在当前发展过程中面临的几个关键问题,并结合新型绿色建筑材料的发展,为其未来发展方向提出了建议,旨在促进模块化建筑的高质量发展。

基于介度中心性熵的复杂网络关键节点识别算法

复杂网络中关键节点的识别始终是复杂网络研究的热点,传统的关键节点识别算法仅考虑度中心性或者介数中心性等单一因素,具有一定的局限性。文章根据网络的度中心性和介数中心性定义了介度中心性,结合网络熵,提出了介度熵中心性算法。并利用网络的抗毁性指标与度中心性,介数中心性,局部熵,映射熵算法进行了比较。仿真实验表明:介度中心性熵算法识别出的关键节点相比于其他四种算法能更快使网络连通性下降至崩溃阈值,能更准确地识别出网络的关键节点。

基于节点动静态指标的电网节点重要度的评估研究

随着智能电网技术的不断发展,对高可靠性的智能电网的精确评估提出了更高的要求。智能电网中重要节点的故障将会导致大规模停电,因此对智能电网中重要节点的评估是评估智能电网可靠性程度的重要体现。文中针对节点所处的局部环境、全局属性、网络拓扑结构以及节点所承载负荷等级等多个不同的动静态综合指标进行研究,以这些综合指标模型来评估节点在智能电网中的重要度,最后使用TOPSIS方法将动静态指标糅合,共同对智能电网节点重要度进行评估,并对IEEE-30节点进行了仿真验证。结果显示节点6的重要度较高,应对其重点保护。

基于贡献矩阵的超网络关键节点评估方法

超网络能够从多维度反映出现实世界事物的多元联系,关键节点有利于分析超网络的拓扑结构和网络功能。针对如何确定超网络中关键节点的问题,通过贡献矩阵提出了两种超网络关键节点的评估方法:基于介数中心性的贡献矩阵方法和基于接近中心性的贡献矩阵方法。两种方法均结合了超图的邻接矩阵、关联矩阵和多个中心性评估指标,综合考虑了节点的全局性影响和局部性影响,并在两个超网络中进行实验验证。结果表明,两种贡献矩阵方法均能准确有效地评估出超网络中的关键节点,且基于接近中心性的贡献矩阵方法改进了基于介数中心性的贡献矩阵方法中存在的缺陷,更加贴近真实世界的事物特性。

基于改进RRT^(*)算法的可重构机器人路径规划

针对可重构机器人在复杂环境中的路径规划问题,设计了一种基于改进RRT^(*)算法的可重构机器人路径规划方法。首先,针对RRT^(*)算法规划时间过长问题,提出缩小节点采样空间法,并在迭代过程中优化采样区域,避免了资源的浪费。此外,设计了路径点冗余裁剪法,使得可重构机器人路径点数减少,拐点消减,总体规划路径缩短。在此基础上,建立多足可重构机器人的基本运动状态库,能够根据不同的环境改变自身构型来完成路径规划。采用MATLAB软件在障碍物数目和环境不同的状况下进行路径规划仿真实验,实验结果表明改进后的RRT^(*)算法减少了规划时间,缩短了规划路径,验证了算法的有效性。

低轨卫星系统终端战术互联网关键节点分析

基于架构复杂、节点规模大、路由协议开销大、网络拓扑变化快、业务类型多等特点的低轨卫星系统终端构成的复杂战术互联网,研究了一种基于网络拓扑重合度的关键节点识别方法用于识别战术互联网中的关键节点,并通过介数中心性推断节点的属性,对典型的战术互联网的拓扑结构完整性随节点排序删除后的变化以及网络介数中心性进行了仿真。结果表明,通过DCN值识别关键节点具有很好的效果,介数中心性对于正确识别节点的属性、上级节点、下级节点及同级节点有着非常好的效果。

型钢混凝土梁柱节点钢筋与钢构件连接施工技术研究

确保型钢混凝土梁柱节点的施工质量,可以有效提高构件的承载能力。文章以江苏银洲蝶湖景苑超高层塔楼及大面积商业裙房型钢混凝土梁柱节点为研究对象,介绍了型钢混凝土梁柱节点的四种构造形式,并对型钢混凝土梁柱节点的钢筋施工方法进行分析,总结后续工作中需要注意的方面,以供参考。

基于企业投融资关系的2005—2019年长三角城市间关联格局演化研究

企业间联系突破了行业及从属关系局限,能够更加全面和准确地刻画城市间关联。但囿于数据源及技术方法限制,基于长时序企业间真实联系的城市网络实证研究较为缺乏,区域一体化、中心城市转型升级等规划议题急需大数据分析支撑。文章遵循“节点-路径-群落”的区域网络结构分析思路,利用企业间的全部股权关系来研究2005—2019年长三角城市间关联的时空格局与演变过程。结果显示,长三角当前处于从局域融合转向全域融合的中间阶段,以上海与省会/副省级城市间联系为稳定骨架的稠密化、多中心网络正逐步形成;上海对全域的辐射带动作用超越行政边界,安徽是长三角一体化亟待补齐的“短板”;苏浙皖行政区边界阻隔效应突出,南京具有明显的功能异质性特征,可以利用“连锁股东”身份来推动长三角中西部地区的跨界联系。