船用物联网中的信息感知与交互技术

针对传统船用物联网中信息感知与交互技术误报率高的情况,设计一种船用物联网信息感知与交互技术。分析船用物联网数据收集原理基础上,收集物联网数据,确定数据网络离群值,清洗信息数据,采用数据融合技术,融合有用信息。采用分布式存储技术存储数据,制定通信协议,根据信息交互过程,生成通信信道。实验对比结果表明,此次设计的船用物联网中的信息感知与交互技术比传统技术误报率低,对今后船用物联网发展具有一定的借鉴意义。     

时间自动机的船用物联网服务模型设计

随着自动控制、电子信息等技术在航运业广泛应用,船舶逐渐向智能化方向发展。在智能化的背景下,如何提高船舶管理效率、保障船舶运行安全,成为该领域专家研究的重点。本文深入研究时间自动机的原理及物联网技术在船舶行业的应用情况,利用时间自动机建立船用物联网服务模型,并以此为基础提出基于时间自动机的船用物联网服务模型,最后利用UPPAAL平台对该船用物联网服务模型进行验证并给出验证结果。     

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。     

船用物联网中的网络入侵行为分析检测

针对当前船用物联网入侵行为分析检测过程中存在的特征选择难题,提出一种特征优化和选择的船用物联网入侵行为分析检测方法。首先对船用物联网入侵行为分析检测原理进行分析,建立船用物联网入侵行为分析检测的特征优化和选择数学模型,然后以船用物联网入侵行为分析检测率为目标,采用量子粒子群优化算法对最优特征子集进行搜索,最后建立船用物联网入侵行为分析检测的分类器,并实现了船用物联网入侵行为分析检测模拟测试实验。测试实验结果表明,本文方法通过特征优化和选择后,获得了较高正确率的船用物联网入侵行为分析检测结果,不仅使得船用物联网入侵行为分析检测的错误概率降低,而且检测实时性要优于当前其它模型,是一种效率好、正确率高的船用物联网入侵行为检测方法。     

船用物联网中的无线网络认证协议

针对船用物联网中的无线网络认证受到网络攻击的影响,以提高船用物联网中的无线网络认证效率为目的,提出船用物联网中的无线网络认证协议。在引入通信技术的基础上,利用无线网络发送端与接收端的通信原理,建立无线网络认证模型;将客户端与船用物联网平台看成一个整体,利用身份认证步骤设计了认证流程,完成了用户和船用物联网平台的身份认证;结合无线网络认证协议的实现流程,遏制网络攻击行为,实现船用物联网中无线网络的认证。结果证明,与其他2种认证协议相比,提出的无线网络认证协议具有较高的认证效率,保证了船舶物联网中无线网络的安全,适合推广使用。     

物联网在船舶跨区域数据整合平台中的应用

在物联网技术的推动下,提高船舶跨区域数据整合的能力以此实现资源共享,对于我国的航运业非常重要。本文从信息资源规划的方法入手,建立船舶运输模型,并在其基础上对跨区域数据整合的信息按照功能等划分为不同的数据库,对数据库进行研究。     

船舶物联网信息模型与能力分析

随着物联网技术的发展,现代工业的各个领域中都有物联网控制的踪迹,尤其是在船舶控制和管理系统中,物联网也有着非常多的应用,为了方便管理不同用途的船舶,避免发生船舶交通事故,必须对船舶的各种信息进行实时的收集,同时建立相应的识别模型,提高信息管理能力。本文主要通过信息建模技术,建立了一种船舶物联网管理模型,能够有效分辨出不同的船舶信息,并根据不同的状态响应模式,大大提高了船舶的信息管理能力。     

船舶物联网海量多维信息的按需采集决策问题研究

船舶物联网系统汇聚了海量的控制系统数据,在船舶航行时,可以通过物联网对所有设备状态进行实时的数据采集和分析。但是,物联网系统中还包含了许多无用信息,因此有必要对这些信息进行综合分析,从而对船舶的状态作出正确的判断。本文采用多维度分析方法,将船舶物联网中的海量信息进行特征分类,通过设定不同的控制目标,将这些多维度的信息进行不同层次的提取,并按照优先级的不同,设定不同的权重值,在最后的决策环节,可以按照权重的不同对各个系统的影响进行权衡,这种方法极大地提高了控制系统的决策效率。     

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。     

船用自动识别系统在物联网及VTS中应用的关键技术研究

物联网技术和船舶交通管理系统VTS在保障船舶安全方面发挥着重要作用,但其在船舶识别功能上的局限性导致无法适应航运业安全的需求,船用自动识别系统能够解决目前存在的问题,提高船船、船岸间的信息交互能力。本文深入研究递推最小二乘算法,并结合最优加权算法,提出动态信息融合模型,有效减少测量误差,提高系统精度。     

船用局域网络信息传输时延的优化和控制

船用局域网络信息传输的多普勒衰减产生传输时延,为了提高传输的时效性和数据输出的实时性,提出一种基于自适应波特间隔均衡的船用局域网络信息传输时延控制方法。构建船用局域网络信息传输信道模型,采用直接序列扩频调制方法进行多普勒衰减抑制,提高数据传输的带宽扩频能力,采用波特间隔均衡方法进行传输链路层的信道均衡设计,在数据输出终端采用随机序列码进行调制解调处理,由此实现船用局域网络信息传输时延控制。仿真结果表明,采用该方法进行船用局域网络信息传输,时延较小,输出数据的正确比特率较高,抗干扰能力较强,在船舶网络通信中具有很好的应用性能。     

基于人耳听觉模型的船舶辐射噪声相似度分析

针对船舶辐射噪声重构缺乏有效的相似度量化分析方法,提出一种基于人耳听觉模型的船舶辐射噪声相似度量化分析方法.该方法利用人耳对不同频段灵敏度上的差异,建立了基于人耳听觉特性的船舶辐射噪声重构分析数学模型,并以3种典型船舶辐射噪声数据为实验来源,对该分析方法进行了实验验证.实验结果表明:所提分析方法具有较好的效果,可用于度量重构噪声与实测噪声之间的差异.     

大数据挖掘在船舶通信网络安全预警中的应用

为了缩短船舶海上航行过程中通信网络安全的预警时间,确保船舶航行的安全性,提出大数据挖掘在船舶通信网络安全预警中的应用。利用数据采集工具包中的采集函数,设计船舶通信网络安全数据的采集流程,完成船舶通信网络安全数据的采集;基于船舶通信网络安全预警模型的构建过程分析,完成船舶通信网络安全预警模型的建立;最后通过船舶通信网络安全预警流程设计,实现了基于大数据挖掘的船舶通信网络安全的预警。仿真实验结果表明,基于大数据挖掘的预警方法相比基于态势感知的预警方法,发出预警信息的时间更短,具有较高的预警能力。     

基于LoRa的封闭水域船舶自动识别系统设计

考虑封闭水域船舶的运动特征和水上交通监管要求,运用广域物联网技术设计新型船舶识别系统,提出基于封闭水域船舶通航密度和船舶航速的数据管理方法,通过分析通信信道传输能力制定数据传输协议与频率。采用基于长距离无线广域网(LoRaWAN)协议的网关布局方法,并根据系统的网络规模和网关传输能力建立数据上下行机制。仿真与实验表明,该系统布设方便,数据传输可靠,能够满足封闭水域船舶自动识别的需求,可广泛应用于封闭水域的船舶辅助导航与安全监管。     

基于波分析方法的船用复合岩棉板隔声量快速计算方法研究

船舶设计师使用快速有效的方法对船舶在设计阶段进行舱室噪声控制可以有效避免船舶在建造完成后舱室噪声超标问题产生。文章基于波分析方法对船用50 mm复合岩棉板建立三层板隔声模型,并对其隔声量进行数值计算。研究过程中发现,仅用波分析方法计算得到的隔声量远大于实验室实测值。鉴于复合岩棉板两块面板之间声桥对整体隔声量的影响,数值计算结果 100～1 600 Hz,与实验值相吻合。该方法能够对复合岩棉板的隔声量进行快速计算,对设计师在设计阶段进行船舶舱室噪声控制有帮助。     

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。     

船舶智能化网络资源中数据封包传送数学建模分析

传统的数据封包传送数学模型在传送船舶智能化网络数据资源时,传播速率很慢,平均延迟高,吞吐性能差。为解决上述问题,设计一种新的数据封包传送数学模型,利用BM匹配算法匹配船舶网络数据资源格式,根据船舶智能化网络的IP地址、网络端口号、网络资源传输协议、网络通信数据以及其他网络资源信息数据建立封包传送数学模型。为验证模型效果,与传统模型进行实验对比,结果表明,设计的数学模型能够有效提高传播速率,降低平均延迟,加强吞吐性能。     

基于物联网环境的海上AIS大数据挖掘模型构建

传统的数据挖掘模型会受周围环境因素的影响,无法精准挖掘海上船舶运行数据,为此构建基于物联网环境的海上AIS大数据挖掘模型。在物联网平台将船舶运行轨迹、停泊轨迹和位置信息存入数据库中进行AIS数据预处理,为减小环境因素的波动,设置船舶AIS数据传输条件,利用聚类算法进行过滤处理,实现海上AIS大数据挖掘模型的构建。在实际测试中为考察2种数据挖掘模型的效果,分别在人为干扰环境下和同频干扰的环境下进行对比实验,由对比结果可知,所提方法可以精准的挖掘海上船舶AIS数据。     

船舶物联网平台海量异构数据存储与共享策略研究

海上大型船舶装备了大量的现代化设备,具有较高的智能化、自动化水平,可以进行24 h的海上勘测、船舶信息采集和气象信息采集等功能,研究船舶数据平台的数据存储与处理技术有重要意义。随着计算机技术与物联网技术的发展,船舶物联网平台成为了业内的研究热点。本文深入研究了船舶装备物联网服务平台的组成架构与原理,重点研究了船舶物联网平台海量异构数据存储与共享的策略,对改善海上试验平台的数据分析与处理能力有重要作用。     

船用物联网的网络安全问题研究

随着无线网络技术的飞速发展,带动物联网络技术的广泛使用,随之而来网络安全问题愈加严重。为了更好地保证船用物联网的网络安全,本文提出船用物联网的网络安全问题研究。结合物联网特点,对物联网内交互感知的信息进行融合交互计算,获得物联网信息数据交互特征。根据特征对物联网络内部数据节点进行入侵节点的向量机计算。对检测到的入侵节点进行优劣函数的粒子群优化计算,从而实现获取入侵节点特征,增强物联网防御性能的效果。最后,通过设计的对比实验对提出研究方法进行可行性验证,并得出可行性结论。