网络优化调度算法在船舶大数据通信中的应用

我国常用的船舶通信网络技术难以满足当前持续增长的海量信息量数据通信需求,易造成信息传递延时问题,严重影响船舶航行安全。因此结合网络优化调度算法对船舶通信系统进行分析和设计,以达到提高船舶网络信息通信质量和网络通信的传输速率,有效保障船舶航行安全的目的。为检验网络优化调度算法对船舶网络通信的实时性影响,对应用于船舶通信网络系统中常见的延时问题进行实验检测,以此考察在交换式船舶通信网络通信效果。数据检测结果表明网络优化调度算法可有效提高船舶通信效果,有效解决网络信息传输延时问题,满足船舶在航行过程中对网络通信的实时性需求。     

船舶无线传感网络安全态势异常检测方法

为了更好保障船舶航行安全,避免船舶航行过程中常见的无线传感网络异常导致的船舶航行过程中信号网络信息处理效果不佳的问题,对船舶无线传感网络安全态势异常检测方法进行研究。通过对无线传感网络安全信息进行采集分类,实现对船舶网络信号特征的实时检测和提取。根据检测结果进行无线传感网络安全异常数据的修正,提高船舶网络运行安全。实验证实,船舶无线传感网络安全态势异常检测方法在实际应用过程中具有更高的准确性,可以更好实现对复杂船舶网络数据异常区域进行快速检测和修正的研究目标,从而更好地提高船舶航行安全效果。     

高损耗节点定位技术在船舶通信网中的研究

随着当前航运事业的迅速发展,对船舶海上作业的安全和效率提出了更高要求。在船舶的航行过程中,网络系统中节点的选取和定位对船舶航行的稳定和安全产生直接影响。为了更好的对船舶通信网络进行研究,保障船舶可在复杂环境下高效准确的进行信息传输和获取的通信功能,基于高损耗节点定位技术对远距离船舶通信网络分布特点进行研究和设计,从而达到降低信息传输干扰,提高船舶网络通信准度和速度的设计目标。为验证该方法的可行性进行了实验检测,实验结果证实,该方法可有效降低外界干扰,提高通信网络节点通信强度,以便在较为复杂的情况下仍能保持船舶移动通信的稳定性和准确性,保障船舶通信系统的正常运行。     

船载监控网络节点信息感知信任度模型

准确感知信息是船载传感网络的重要难题,船舶复杂的舱室结构和金属材质在一定程度上会影响无线传感节点感知信息的准确性。对此,在分析船舶环境及无线信号传输特性的基础上,针对船载传感网络的拓扑特性,利用无线传感网络的时空相关特性,建立节点信息感知信任度评价模型。通过仿真试验分析,验证这种利用网络拓扑特性对节点信息进行感知的信任度评价模型是有效的。     

船舶无线传感网络节点数据的采集方法研究

通过对船舶无线传感网络节点数据,进行船舶无线传感组网设计,提高对船舶运行状态的分析和监测能力,提出一种基于量化融合跟踪和多线程总线调度的船舶无线传感网络节点数据的采集方法。进行船舶无线传感网络的路由拓扑结构设计,进行网络节点的最优分布路由控制和定位。在传感器节点优化定位算法设计的基础上,进行数据采集系统的硬件设计,采用32位数据总线进行船舶无线传感数据的高速捕获和总线传输,在FIFO RAM缓冲区采用连续脉冲冲激方法进行数据激发,将采集的数据存储在SCSI数据硬盘和局部总线中,实现数据实时调度和分析。测试结果表明,该采集方法能有效实现船舶无线传感网络节点数据的多线程多通道采集,数据检测和输出的准确性和实时性较好。     

无线网络的舰船航行环境信息实时采集

舰船航行环境非常复杂,对舰船航行环境信息实时采集对提升舰船航行安全性具有重要意义,同时也为实现舰船的无人驾驶提供重要基础。本文提出一种基于ZigBee无线传感网络的舰船航行环境信息采集系统,阐述ZigBee无线传感网络3种拓扑结构的原理,并分析ZigBee无线传感网络协议体系,构建舰船航行环境信息实时采集系统的整体架构,重点设计无线网络传感器节点,阐述系统的软件模块的功能,并使用系统对海水盐度及浪高进行测试,证明系统可以有效使用Zig Bee无线传感网络对船舶航行环境信息进行测量,系统具有较高的稳定性和准确性。     

船用无线传感网络最优通信节点选取方法

传统无线传感网络最优通信节点选取方法对于船舶而言,存在最优通信节点选取性能较差的问题。为此,设计一种船用无线传感网络最优通信节点选取方法。首先获取船舶用无线传感网络各方面的性能参数,包括链路带宽、消耗功率、传输数据包延时以及面积消耗。根据获取参数,利用射线跟踪法对船舶用无线传感网络在船舶上的信号传播实施仿真。根据船信号传播仿真结果,构建最优通信节点选取模型,对船用无线传感网络的最优通信节点进行选取。为了证明船用无线传感网络最优通信节点选取方法的最优通信节点选取性能较好,将传统方法与该方法进行最优通信节点选取性能对比实验,实验结果证明该方法的最优通信节点选取性能优于传统方法。     

面向物联网的船舶通信网络数据传输路径优化仿真

数据传输路径优化算法是当前船舶通信网络研究中的重要方向,为了解决当前数据传输路径优化算法存在时延大、数据传输功率低等不足,提出了面向物联网的船舶通信网络数据传输路径优化算法。首先针对数据传输时延大的问题,对全部物联网节点进行分簇操作,减少数据传输重复信息,加数据传输速度,然后设计了根据最短距离建立船舶通信网络数据传输路径最化算法,最后采用进行仿真实验,以验证船舶通信网络数据传输性能。结果表明,本文方法缩短了船舶通信网络数据传输时延,加快了船舶通信网络数据传输速度,而且船舶通信网络数据传输成功率得到了明显改善。     

无线传感器网络的船舶航行姿态在线校正

为了提高船舶航行姿态准确性,针对当前船舶航行姿态在线校正方法存在的错误大、实时性差等缺陷,提出了无线传感器网络的船舶航行姿态在线校正方法。首先分析船舶航行姿态在线校正原理,并采用无线传感器网络对船舶航行姿态数据进行实时采集,然后根据无线传感器网络采集数据对船舶航行姿态误差进行预测,并根据预测结果对船舶航行姿态进行在线校正,最后进行了船舶航行姿态在线校正仿真对比实验。结果表明,无线传感网络的船舶航行姿态在线校正精度高,船舶航行姿态在线校正速度快,船舶航行姿态在线校正效果明显优于其他方法,解决了当前船舶航行姿态在线校正过程存在的一些难题,具有广泛的应用前景。     

船舶无线传感网络的能耗均衡路由算法设计

为了提高船舶无线传感网络的连通性能,针对传统量化传导协议容易导致路由冲突的问题,提出一种基于能耗均衡的路由算法。构建船舶无线传感网络的节点分布拓扑结构,根据传感网络各个节点的能量开销构建路由连通性代价约束参量模型,采用拥塞控制方法进行船舶无线传感网络路由的防冲突设计,以能耗均衡为控制目标函数,实现船舶无线传感网络的能耗均衡拓扑控制,实现路由优化设计。仿真结果表明,采用该方法进行船舶无线传感网络的路由算法设计,能有效降低各个节点的能量开销,提高网络的寿命和连通性。     

船联网数据分发的路径时延模型研究

近年来由于信息传输时延问题导致船舶航行事故频发,为减小船舶航行安全事故发生的概率,对船舶航行过程中数据分发路径传输时延问题的有效处理成为当前亟待解决的问题,逐渐受到了广泛关注。在船联网数据分发通信过程中,需要通过多层网络对不同船舶的通信状态进行传输和接收,由于舰船数据分发网络路径的结构层次复杂,且易受到外界因素干扰,信息传输频率不同,造成信息传输特征存在延时、错误等问题,会对通信效果造成不良影响。因此,针对船联网数据分发的路径时延模型进行研究,提出采用信息重排的网络性能优化算法对船舶数据分发向量进行重新排列,以便提高数据集成优化程度,实现网络数据分发路径成优化评估信息,保障信息传输质量。为检验该方法的有效性和灵敏度,分别进行数据分发延时检测实验和误差检测实验,实验结果证实基于信息重排的网络性能优化算法设计的船联网数据分发的路径时延模型信息传输性能及抗干扰能力均优于传统方法,有较高的参考价值。     

基于ZigBee的船标通测网络中无线传感器的应用

无线传感网络是船联网的重要通信及定位技术,在船标通测网络中得到广泛应用。现在船舶无线传感网络一般利用ZigBee作为定位协议,ZigBee协议具有算法复杂度低﹑定位精度高等特点,但在实际海洋航行中,由于环境干扰信标节点有较大扰动从而降低定位精度。本文重点研究了ZigBee协议中的DV-HOP定位算法,优化信标节点分布,最后进行仿真。     

基于大数据分析的船舶通信网络优化研究

网络优化是提高船舶通信系统工作性能的重要方法,针对当前船舶通信网络优化存在工作效率低,节点能量消耗大等缺点,设计基于大数据分析的船舶通信网络优化方法。首先以数据传输能量最小为目标建立船舶通信网络优化的数学模型,然后将船舶通信网络优化问题看作为一个大数据分析处理,通过云平台对数学模型进行并行求解,每一个子任务组合模型对数据传输能耗进行预测,选择能耗最小路由进行数据传输,最后进行船舶通信网络优化方法性能的仿真测试。测试结果表明,本文可以有效对船舶通信网络进行优化,提高了船舶通信系统的数据传输速度和成功率,具有十分广泛的应用前景。     

云计算下船舶数据中心的网络流量恶意攻击机制

随着现代舰船信息化发展,基于云平台的数据交互及无线传感网络通信成为船舶信息系统常用的基础技术平台;同时,无线传感网络数据通信平台位列于复杂多变的海上环境之中,较易受到无线电子干扰及网络通信恶意攻击,其中针对通信业务的欺骗攻击及破坏路由机制的虫洞攻击是海上通信网络恶意攻击的主要手段。本文对基于云平台下的船舶数据中心及无线传感网络通信算法安全性进行分析,引入了DV-HOP算法进行反虫洞攻击,有效保障海上通信环境的安全。     

云计算环境下船舶无线网络通信路径选择方法优化

针对当前船舶无线网络通信路径选择效率低,难以找到全局最优的船舶无线网络通信路径问题,为了提高船舶无线网络通信质量,设计了基于云计算环境下船舶无线网络通信路径选择优化方法。首先对经典船舶无线网络通信路径选择方法分析,找到其存在不足,然后考虑无线网络通信节点能耗、路径总能耗等因素,通过动态方式建立一条最优的无线网络通信路径,最后基于云计算环境对无线网络通信路径选择方法进行仿真测试,结果表明,本文方法利用云计算环境的优点,提高了找到最优无线网络通信路径的速度,并且无线网络通信路径更优,提高了无线网络通信数据传输速度,具有广泛的应用前景。     

海上无线数据通信网络节点的动态路由协议设计

为提高海上无线数据通信网络的覆盖能力和通信保真性,降低海上无线通信的输出误码,提出基于自适应分频转发技术的海上无线数据通信网络动态路由协议设计方法。构建海上无线数据通信网络通信系统的路由节点分布模型,结合通信链路保护协议和自适应路由分发协议构建动态路由节点的优化部署拓扑协议,进行海上无线数据通信链路的均衡设计,采用自适应分频转发技术进行路由冲突的反演控制,实现动态路由优化部署和节点最优覆盖均衡,完成动态路由协议设计优化。仿真结果表明,采用该方法进行海上无线数据通信网络节点的动态路由协议设计,提高了网络的覆盖度,海上无线数据通信的误码率降低,提高了网络通信的稳定性和保真性。     

网络入侵探测节点倒追定位系统设计

无线传感网络在各类海上船舶信号采集及传输中应用非常广泛,其具有组网灵活、数据传输性能良好、实时性高等特点。网络安全一直是无线传感网络研究的重点,现在海上船舶一般通过身份认证或加密技术保障网络的安全,但还是不可避免受到外界恶意攻击,需要对恶意入侵快速定位。本文重点研究网络入侵探测节点倒追定位对入侵行为的跟踪检测,设计一种自适应的无线传感网络入侵行为检测算法,能实时检测网络异常行为,最后进行仿真。     

船舶监测网络异常节点定位技术研究

网络节点在整个船舶监测网络中占有重要地位,异常节点可以破坏船舶监测网络的正常通信,影响船舶航行轨迹,埋下安全隐患。目前网络异常节点类型愈加复杂多样,传统的Amorphous技术已经难以准确定位,在覆盖率分析和精准度上经常出现很大的误差。本文提出一种新的船舶监测网络异常节点定位技术—APIT技术,定位过程分为接收节点信息、执行APIT测试、计算重叠区域和计算质心4步。由实验结果可知,较传统技术而言,APIT技术能够检测到更多类型的异常节点,精确性更好,为船舶安全航行提供有力的技术支撑。     

船舶通信网络入侵节点的定位研究

网络入侵严重影响船舶网络通信安全,尤其是入侵节点定位更为关键,针对当前船舶通信网络入侵节点定位效果差的问题,提出基于改进极限学习机的船舶通信网络入侵节点定位方法,首先分析船舶通信网络入侵节点定位流程,并采用极限学习机对船舶通信网络入侵节点定位特点进行分析,建立船舶通信网络入侵节点定位模型,同时对标准极限学习机存在的不足进行改进,最后选择一些船舶通信网络入侵节点定位数据对模型性能进行仿真测试,改进极限学习机解决了当前船舶通信网络入侵节点定位方法存在不足,船舶通信网络入侵节点定位精度得到明显的提高,而且船舶通信网络入侵节点定位速度也得到较好的改善,可以有效保证船舶网络的通信安全。     

船舶传感网络入侵异常行为特征提取系统

传感网络是船舶采集自身航行状态信息和海洋环境信息的重要装置,也是集成网络技术、传感器技术和通信技术的一种新兴技术。船舶传感网络中含有大量有价值的数据,传感网络的入侵等异常行为时有发生,因此,加强无线传感网络的安全防护非常必要。本文首先介绍一种传感器网络的分簇算法,在该算法的基础上,针对船舶传感网络的入侵行为设计几种不同的检测方案,并建立网络入侵行为的特征提取方案,取得了良好的效果。