【摘要】：物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)和傳感網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展衍生出來(lái)的一種技術(shù),它是現(xiàn)代信息技術(shù)中不可或缺的部分,利用物聯(lián)網(wǎng)來(lái)提高人類生活質(zhì)量的諸多愿景正在被越來(lái)越多地實(shí)現(xiàn)。在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品或系統(tǒng)被部署到目標(biāo)環(huán)境之前,需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)它們進(jìn)行測(cè)試和評(píng)估。然而,目前還沒(méi)有物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)能夠很好地滿足用戶對(duì)于實(shí)驗(yàn)真實(shí)性、實(shí)驗(yàn)可擴(kuò)展性、實(shí)驗(yàn)方便性等多方面的要求。所以,本文通過(guò)測(cè)量驅(qū)動(dòng)的方法來(lái)改進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)仿真實(shí)驗(yàn)機(jī)制,探索解決上述問(wèn)題的方案。本文利用測(cè)量驅(qū)動(dòng)和仿真等方法設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一個(gè)真實(shí)性較高、可擴(kuò)展、方便使用的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)機(jī)制。首先,將測(cè)量驅(qū)動(dòng)的方法引入物聯(lián)網(wǎng)仿真實(shí)驗(yàn),并使用真實(shí)傳感數(shù)據(jù)作為驅(qū)動(dòng)手段,設(shè)計(jì)如下三種實(shí)驗(yàn)機(jī)制:基于推薦的物聯(lián)網(wǎng)仿真實(shí)驗(yàn)機(jī)制、基于推薦與用戶定制的物聯(lián)網(wǎng)仿真實(shí)驗(yàn)機(jī)制、基于用戶定義的物聯(lián)網(wǎng)仿真實(shí)驗(yàn)機(jī)制。其次,在用戶定義的仿真實(shí)驗(yàn)下,利用正六邊形蜂窩網(wǎng)格進(jìn)行仿真節(jié)點(diǎn)部署。討論算法的假設(shè)條件,提出基于坐標(biāo)的數(shù)據(jù)映射算法將真實(shí)節(jié)點(diǎn)的傳感數(shù)據(jù)分配給仿真節(jié)點(diǎn),并給出算法適用性的檢測(cè)方法。此外,為滿足對(duì)仿真節(jié)點(diǎn)設(shè)置不同采樣間隔,通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)比不同插值算法,綜合考量RMSE、MAE等誤差評(píng)價(jià)指標(biāo),使用Hermite插值算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間連續(xù)性補(bǔ)充。最后,開(kāi)發(fā)仿真實(shí)驗(yàn)傳感數(shù)據(jù)配置工具,實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)仿真實(shí)驗(yàn)的配置及傳感數(shù)據(jù)管理,優(yōu)化仿真實(shí)驗(yàn)流程,提升實(shí)驗(yàn)配置的方便性。為了評(píng)估本文的實(shí)驗(yàn)機(jī)制,針對(duì)三個(gè)研究目標(biāo)分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。通過(guò)交叉驗(yàn)證進(jìn)行傳感數(shù)據(jù)的誤差評(píng)估,根據(jù)仿真節(jié)點(diǎn)能耗情況進(jìn)行本文提出的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)可擴(kuò)展性評(píng)估,利用時(shí)間序列模型ARIMA進(jìn)行基于模型回歸的真實(shí)性評(píng)估,根據(jù)算法執(zhí)行時(shí)間對(duì)本文開(kāi)發(fā)的仿真實(shí)驗(yàn)傳感數(shù)據(jù)配置工具的方便性時(shí)間開(kāi)銷進(jìn)行評(píng)估。評(píng)估結(jié)果表明,本文的實(shí)驗(yàn)機(jī)制在保證較高可擴(kuò)展性的同時(shí)提升了仿真實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性,同時(shí)為實(shí)驗(yàn)配置帶來(lái)了較多的方便性與靈活性。
【圖文】：

學(xué)模型在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行，而部分實(shí)物或物理模型則直接引入信水平。半實(shí)物仿真作為替代真實(shí)環(huán)境或設(shè)備的典型方法，解決了系統(tǒng)中存在的許多復(fù)雜建模問(wèn)題。半實(shí)物仿真具有較和安全性等許多優(yōu)點(diǎn)，，因此受到了軍事和民用等各部門的高物仿真優(yōu)先對(duì)系統(tǒng)中比較簡(jiǎn)單或規(guī)律比較清楚的部分建立數(shù)清楚的部分直接使用物理模型及實(shí)物。仿真系統(tǒng)的組成框重要的部分是系統(tǒng)軟件，系統(tǒng)軟件由被仿真系統(tǒng)對(duì)象的數(shù)程等組成。仿真系統(tǒng)硬件可分為仿真計(jì)算機(jī)、接口、連接電采集與記錄顯示設(shè)備、通信指揮監(jiān)控設(shè)備、能源動(dòng)力系統(tǒng)、。仿真系統(tǒng)的評(píng)估內(nèi)容主要包括仿真系統(tǒng)及分系統(tǒng)（設(shè)備性、可靠性、安全性、可維護(hù)性等評(píng)估。校驗(yàn)驗(yàn)證與確認(rèn)通定仿真系統(tǒng)是否能滿足仿真實(shí)驗(yàn)的要求，是否能達(dá)到仿真實(shí)

驅(qū)動(dòng)的物聯(lián)網(wǎng)仿真實(shí)驗(yàn)機(jī)制的設(shè)計(jì)與平臺(tái)包括 dSPACE 半實(shí)物仿真平臺(tái)。上述四種半實(shí)物仿真平臺(tái)都是基于 PC 機(jī) Windows 操作系統(tǒng)，工程設(shè)計(jì)與測(cè)試，dSPACE 和 NI2.2 物聯(lián)網(wǎng)仿真實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)進(jìn)行分類：根據(jù)所使用模型的用計(jì)算機(jī)的不同可分為模擬仿真為連續(xù)系統(tǒng)仿真和離散系統(tǒng)仿真
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TP391.44;TN929.5

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本文編號(hào)：2659020