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| 物联网结构研究 摘 要：物联网是现今整个信息化产业的新宠和发展方向，是“智慧地球”实现的技术关键。我国提出了“感知中国”的国家战略计划，将物联网作为新的科技革命以推进社会变革,，使其成为创新型经济的巨大推动力。物联网产业具有产业链长、涉及多个产业群的特点，其应用范围几乎覆盖了各行各业，在其发展的同时还将带动传感器、微电子、视频识别等一系列产业的同步发展，带来巨大的产业集群生产效益。 物联网分为感知层、网络层和应用层，感知层由各种具有感知能力的设备组成，主要用于感知和采集物理世界中发生的物理事件和数据。感知层至关重要, 是物物相连的基础, 是实现物联网的最底层技术。物联网感知层是物联网络建立的基础，深入的了解物联网感知层的网络层部分为建立低成本、高效、灵敏的物联网络提供一定的一局。因此，这片论文将针对于物联网的感知层结构，以及感知层中网络层的相关探讨研究。将网络看成是双子代数下的线性DEDS系统，研究了双子代数尤其是极大代数理论在计算机网络建模与性能分析中的应用。采用极大代数分析了令牌桶的输入输出特性，得到了( b，ρ) 令牌桶在极大代数下的状态空间方程组与传输矩阵；提出了基于极大代数的网络演算，定义了极大到达曲线与极大服务曲线，利用这两个概念得出了极大代数下有关延迟以及输出流突发性的定理。最后采用基于极大代数的网络演算对非抢占优先级多路复用以及保证速率服务器两个模型进行了分析，得出了两种模型各自在极大代数网络演算下的服务曲线。本文还把基于极大代数的网络分析方法与基于极小代数的分析方法进行了比较，阐明了基于极大代数方法的优点与适用场合。 关键词：物联网；感知层；双子代数；线性DEDS系统 目录 第一章 绪论 5 1.1 物联网感知层结构研究的目的与意义 5 1.2 国内外研究现状 5 1.3 本章小结 5 第二章 物联网概述 6 2.1物联网的发展 6 2.2物联网的定义 6 2.3物联网的基本特征 7 2.4物联网其他相关概念 8 2.4.1智慧的地球 8 2.4.2感知中国 8 2.4.3MZM系统 8 2.5 物联网的发展历程 8 2.6国内外物联网产业现状及发展趋势 10 2.6.1产业现状 10 2.6.2 发展趋势 11 2.7 本章小结 11 第三章 物联网感知层标准体系架构 12 3.1 技术术语 12 3.2 需求分析 12 3.4 接口 13 3.4.1传感器接口 13 3.4.2数据类型和格式 14 3.5 通信和网络标准 14 3.5.1物理层 14 3.5.2MAC 层 14 3.5.3网络层 14 3.5.4主干网接入层 15 3.6 网络管理 15 3.7 移动支持 15 3.8 协同信息处理 15 3.9 信息服务支持 16 3.9.1信息描述 16 3.9.2信息存储 16 3.9.3信息标识 16 3.9.4目录服务 16 3.10 服务质量 16 3.11 中间件功能 17 3.12 网络安全与隐私 17 3.13 一致性和互用性测试 17 3.14 应用层面 17 3.15 本章小结 19 第四章 离散事件动态系统的理论与应用 19 4.1离散事件动态系统概述 19 4.1.1离散事件动态系统 (DEDS) 的主要特征 20 4.1.2 DEDS 研究中建模和控制问题 20 4.2DEDS 的逻辑层次模型及其理论进展 20 4.2.1基于事件反馈的R-W 监控理论 21 4.2.2 Petri网理论 21 4.2.3 其它逻辑层次的模型 21 4.3时间层次模型及其理论进展 21 4.4 统计性能层次模型及理论发展 22 4.5 DEDS理论的应用及发展趋势 22 4.6离散事件动态系统结构 23 4.7离散事件动态系统的组合 24 4.7.1层次组合方式 24 4.7.2并列组合方式( Juxtaposed connection) 26 4.8 D E D S 理论在若干领域中的应用 27 4.9 本章小结 28 第五章 基于双子代数理论的网络建模与分析 28 5.1 双子代数的定义 29 5.2基于极大代数的令牌桶分析 29 5.2.1 网络模型 29 5.2.2 极大与极小分析方法的比较 30 5.2.3 令牌桶的输出 31 5.3 基于极大代数的网络演算理论 32 5.4理论应用实例 34 4.4.1 非抢占优先节点 34 5.4.2基于极大代数的网络演算在GR 节点性能分析中的应用 35 5.5 本章小结 36 第六章 物联网传感网络安全协议研究 36 6.1 无线传感网络综述及研究现状 36 6.2 安全协议形式化研究综述 38 6.2.1 安全协议设计的困难性 38 6.2.2 形式化方法设计 39 6.2.3 形式化方法分析 40 6.2.4形式化方法验证 41 6.2.5形式化方法定理证明 41 6.3 物联网传感网络建模 41 6.3.1 物联网传感网络特点 42 6.3.2 物联网传感网络建模 42 6.3.3 物联网传感网络建模分析 44 6.3.4 物联网传感网络通信主体的抽象 45 6.4 本章小结 46 总结 46 |
