舰船物联网节点连通路径完整性评估方法

传统的物联网节点连通路径完整性评估方法评估误差较大。为解决这一问题,设计了一种舰船物联网节点连通路径完整性评估方法。首先确定舰船物联网支配集节点,然后选择一个源点和一个目标节点,最后利用SHA-1算法衡量物联网节点连通路径的完整性,以此完成舰船物联网节点连通路径完整性评估。实验对比证明,此次设计的舰船物联网节点连通路径完整性评估方法比传统评估方法评估误差小,能够为舰船物联网节点连通路径完整性评估提供一定的帮助。     

船用物联网中的分布式云存储关键技术

针对传统云储存技术制定的储存策略过少,导致实际储存文件时的合并量过少的问题,提出一种船用物联网中的分布式云存储关键技术。首先采用分布式计算物联网中的节点数据,依据物联网节点特征,搭建云储存框架,建立物联网中的文件与储存策略之间的直接映射,综合计算出的节点性能数据,制定出云储存策略,完成船用物联网中的分布式云储存技术的研究。实验结果表明,与传统云储存技术相比,船用物联网中的分布式云存储技术最终在储存文件时,可以合并文件的数量更多,减少实际文件所占用的储存量。适合实际使用。     

人工智能算法的舰船路径规划

为了实现对舰船航行的智能调度,需要进行舰船路径规划设计,提出一种基于人工粒子群智能算法的舰船路径规划方法。构建舰船航行路径分布的网格结构模型,将舰船航行区域内的各个对象表达为人工粒子群个体,采用四元素的扩展卡尔曼滤波方法构造舰船航行路径规划的约束参量模型。构造舰船航行路径规划的控制目标函数,以舰船动态性能和稳态性能为优化目标,采用人工智能群算法进行航行路径的自适应寻优,实现舰船路径规划。结果表明,采用该方法进行舰船路径规划,能准确跟踪舰船航行的方位角和姿态角,实现路径实时跟踪,提高了舰船路径的准确规划能力。     

基于物联网的舰船智能控制系统设计

针对传统的控制方法在舰船控制方面一直存在控制误差大的问题,提出并设计基于物联网的舰船智能控制系统,该系统硬件部分主要由下位机硬件、复位电路、外围接口、远程信息传输模块、信号收发控制、电源模块组成;软件部分主要通过模糊推理确定最大隶属度,并采用PID控制算法求得控制量,基于物联网技术实现对各个模块的有效连接,实现舰船智能控制,并以舰船位置、速度及角度控制误差为对比指标,进行实验对比分析,结果表明,采用改进控制系统时,其在舰船位置、速度及角度控制方面误差均较小,具有一定的优势。     

基于物联网架构的舰船交通管理系统设计

基于无线通信网络的物联网技术已经在多个领域中表现出了强大的管理控制能力,尤其是在交通管理领域,通过物联网控制中心的管理和信息交换,所有的交通节点都能够实时共享信息,最大程度提高了交通运输的效率。在船舶的交通管理中,物联网系统通过与GPS和北斗导航系统的融合,信息资源实现共享,每个船舶之间都能知道彼此的位置和航行状态,既提高了航行效率,又有效避免了碰撞事故的发生,本文正是基于此需求,设计了一种简化的交通管理系统。     

船用物联网节点资源的分配与调度控制

由于船舶航行环境复杂,航行过程中需要采集的资源数量庞大,且采集到的资源受环境影响较强易出现破损,无法保障其控制效果。针对当前船舶航行过程中对海量突发数据资源控制管理效果不佳的问题,分别对船舶网络节点资源的分配过程中产生的能效和资源调度耗时情况进行优化,提出对船用物联网节点资源的分配与调度控制方法进行优化和改善。首先结合RFID系统对船用物联网节点资源采集方法进行完善,解决环境干扰导致的资源受损问题,进一步与利用ALOHA算法对采集到的信息进行特征分配计算,根据分配结果对船用物联网节点资源的分配与调度控制步骤进行优化。最后通过实验证实,船用物联网节点资源的分配与调度控制方法相对传统方法而言有更高的准确性和有效性,充分满足研究要求。     

基于物联网的舰船语音信号高清识别系统设计

为解决常规舰船语音信号识别系统存在识别成功率较低的不足,提出了基于物联网的舰船语音信号高清识别系统设计。基于舰船语音信号高清识别系统硬件构成设计,以及物联网传感器识别技术的引入,实现了舰船语音信号高清识别系统硬件设计;依托舰船语音信号高清识别程序设计,降噪设计,完成舰船语音信号高清识别系统软件设计,实现了提出的识别系统设计,实验数据表明,提出的高清识别系统较常规识别系统识别成功率提高25.18%,适合于不同海域的舰船语音信号高清识别。     

大数据环境下舰船监控信息传输路径规划算法

以往传输路径规划算法受到噪声影响,存在规划效果差的问题,为了解决该问题,提出大数据环境下舰船监控信息传输路径规划算法研究。通过组建通信链路干扰线路,可计算不同信道干扰电平,由此获取信道分配权重阈值,得到干扰最小信道。在该信道内,构建信息拓扑结构,保证每个信息节点有且仅有一个父节点,使用启发函数来指导搜索方向,采用优先队列key值更新权值大小,将所有目标节点状态变为连续状态,由此实现监控信息传输路径规划。通过实验对比结果可知,该算法规划效果较好,为舰船监控信息传输节省时间。     

物联网舰船数据处理系统研究

传统的数据处理系统存在大量空间冗余数据,需要仲裁的工作量过大,造成数据读写速度过慢,为此设计物联网舰船数据处理系统。设计RFID读写模块,通过MFRC500读写芯片实现采集数据完成,利用连接好的天线传输数据,使用滑动窗口方法清洗冗余数据和多读数据,采用动态字典压缩数据完成数据处理,至此系统设计完成。测试结果表明:面对不同的数据量,与传统的数据处理系统相比,设计的物联网舰船数据处理系统的数据读写速度提高了近20倍,适合使用在实际项目中。     

改进粒子群优化算法的舰船三维路径规划

为了提高对舰船三维路径规划和协同调度能力,提出基于改进粒子群优化算法的舰船三维路径规划方法。采用视点模型跟踪方法实现对舰船三维路径移动任务规划设计,获得舰船的方位信息编队任务分布特征量。通过改进粒子群仿生算分获取虚拟刚体状态约束特征值,结合方位信息编队移动分布情况,实现对目标舰船编队的形成、保持与跟踪识别。通过对舰船目标三维参数估计结果,实现对舰船的路径规划。仿真结果表明,采用该方法进行舰船三维路径规划的空间规划能力和参数能力较好,能准确估计舰船位置和空间方位信息。     

受冲击舰船通信网络交汇信号节点滤波系统设计

传统的通信网络交汇信号节点滤波系统存在实时性较差的缺陷,为此提出受冲击舰船通信网络交汇信号节点滤波系统设计。通信网络交汇信号节点滤波系统硬件设计包括芯片选择、FPGA器件选择与滤波电路设计,软件设计包括FPGA程序设计、通信网络设计与信号节点滤波设计,通过硬件与软件的设计实现了通信网络交汇信号节点滤波系统的运行。通过实验得到,设计的通信网络交汇信号节点滤波系统信号处理时间比传统系统快了30 s,说明设计的通信网络交汇信号节点滤波系统具备极高的实时性与有效性。     

双层规划视角下远距离运输配送路径优化选取系统设计

针对传统冷链物流配送船舶路径优化选取系统存在选取的路径可行性不足的问题,提出基于双层规划的冷链物流配送船舶路径优化选取系统设计。首先架设双层资源计算平台,通过多服务机组云端交互的方式,完成硬件平台的架设;接着,引入双层规划资源算法,对船舶航行相关航线数据进行全局分析,得到均衡要素分析下的可选取路径的合集;最后,通过引入遗传碰撞择优算法,对合集内的路径进行最优值碰撞计算,从得到最优路径完成选取;通过仿真实验,对设计系统的准确性与稳定性进行实验证明,通过对比数据证明所设计的系统满足设计要求。     

基于物联网技术的智能船舶消防系统规划

中国海岸线很长,船舶数量也非常多,加之海洋气候的多变,要保证所有船舶尤其是运输易燃易爆货物船舶的安全,就需要采取有效的消防改革措施,使船舶避免遭受火灾威胁。本文构思了消防物联网的基本框架,设计了智能船舶消防系统的基本构成,提出了应用物联网技术进行模拟消防训练和海上消防规划的构思。应用物联网技术构建智能船舶消防系统对船舶火灾预防具有现实意义。     

基于物联网技术的船舶航运货物仓储智能化管理系统设计

水上航运物流自古以来就是重要的商品贸易方式,近年来,经济全球化趋势促进了我国与国际的贸易额增长,使大宗商品的远洋航运需求急剧上升,同时也给货物仓储环节带来了压力。为了保障远洋航运的高效性和运输商品的安全性,本研究建立了一种基于物联网技术的船舶航运货物仓储的智能化管理系统。物联网技术是基于互联网技术发展而来的,它将网络节点扩展到实际的物体上,实现了对物体的识别、定位和监测等功能,在世界范围内广受重视。本文将物联网的网络节点与大型运输船舶的集装箱相连接,从而可以对船舶货物仓储进行动态的监测和管理,提高了船舶航运货物仓储系统的智能化、效率和可靠性。     

基于物联网的海上应急物资运输路径优化仿真

针对海上应急物资运输的特点,综合考虑物联网技术优势与海上应急物资运输的要求,引入模糊时间窗函数,结合最优适应度函数等主要约束条件,构建以配送距离最短、花费时间最少、配送成本最低、客户满意度最大的物联网的海上应急物资运输路径优化模型,在Matlab 2017a平台上进行仿真。结果表明,改进后的遗传算法能够找到最优配送路径,达到了智能化海上应急物资运输配送的要求。     

舰船通信网络中的故障节点定位研究

针对船舶通信网络故障节点定位受到高重频干扰的影响,以提高船舶通信网络故障节点的定位精度为目的,提出舰船通信网络中的故障节点定位研究。利用船舶通信网络可疑故障节点的特征,修改节点负荷功率的等效量测,通过可疑故障节点排序流程,完成可疑故障节点的排序;采用粒子群描述故障节点的初始速度和位置参数,消除了故障节点定位的干扰,实现了船舶通信网络故障节点的定位。结果表明,与基于云计算的定位方法相比,提出的定位方法具有较高的定位精度和实用价值。