【摘要】：近年來(lái),物聯(lián)網(wǎng)(IoT)得到了社會(huì)和科研人員廣泛的關(guān)注和研究。物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展至今,己經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域,其中普及速度最快、范圍最廣的垂直領(lǐng)域就在工業(yè)界。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)是指通過(guò)將具有感知能力的智能終端、無(wú)處不在的移動(dòng)計(jì)算模式、泛在的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通信方式應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié),從而提高制造效率、把握產(chǎn)品質(zhì)量,降低成本,減少污染。目前,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)在智能家電、自動(dòng)駕駛、智能醫(yī)療、智能工廠、智慧礦山等諸多領(lǐng)域開(kāi)始應(yīng)用,顯著提升了產(chǎn)品的智能化水平,實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)設(shè)備互聯(lián)、生產(chǎn)設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)、實(shí)時(shí)參數(shù)采集、能耗自動(dòng)檢測(cè)、物體定位識(shí)別等功能,極大地提升了人們的生活質(zhì)量和工作效率。然而,在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下,邊緣設(shè)備數(shù)量龐大,而且多樣,并且邊緣設(shè)備本身還存在計(jì)算能力、存儲(chǔ)能力、能量的局限性。邊緣端很容易出現(xiàn)擁塞、部分節(jié)點(diǎn)能量消耗過(guò)快等問(wèn)題。為了解決這些問(wèn)題,本文做了以下研究:1.提出了一種物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下?lián)砣麊?wèn)題的解決策略。該策略從數(shù)據(jù)的收集和路由兩方面來(lái)解決擁塞問(wèn)題。首先,當(dāng)事件發(fā)生時(shí),通過(guò)僅喚醒熱點(diǎn)區(qū)域具有代表性的節(jié)點(diǎn)來(lái)降低能耗和減少數(shù)據(jù)量。然后通過(guò)資源控制的方式,通過(guò)計(jì)算當(dāng)前節(jié)點(diǎn)與其父節(jié)點(diǎn)間的鏈路容量來(lái)選擇最佳路由節(jié)點(diǎn)來(lái)避免擁塞。對(duì)于擁塞的節(jié)點(diǎn)通過(guò)將數(shù)據(jù)包分級(jí),保證高優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)的低延遲和丟包率。該策略可以有效地避免與解決擁塞,降低丟包率和延遲,提高網(wǎng)絡(luò)的整體性能。2.提出了一種在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下事件區(qū)域邊界檢測(cè)策略。該策略首先使用平面化算法確定事件的內(nèi)外粗糙邊界,然后通過(guò)空間差值的方法估計(jì)休眠節(jié)點(diǎn)的感應(yīng)值,最后喚醒最佳的候選內(nèi)外邊界節(jié)點(diǎn)進(jìn)行事件邊界的檢測(cè)。該策略可在準(zhǔn)確的確定事件邊界的同時(shí)降低網(wǎng)絡(luò)能耗,延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的生命周期3.提出了一種在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下邊緣節(jié)點(diǎn)服務(wù)的再配置與邊緣節(jié)點(diǎn)的選擇策略。該策略通過(guò)周期性的重新配置邊緣節(jié)點(diǎn)上托管的服務(wù)來(lái)滿足不斷變化的服務(wù)請(qǐng)求(事件驅(qū)動(dòng))。同時(shí)該策略給出一種最佳邊緣節(jié)點(diǎn)選擇方法來(lái)最大化邊緣節(jié)點(diǎn)的性能。
【學(xué)位授予單位】：北京科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN929.5;TP391.44

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