移动智能系统（精选十篇）
移动智能系统 篇1
1 应急物流与移动代理
代理 (agent) 是指一个软件程序实体, 它具有一定的自适应性和人类智能, 能在特殊环境下为完成目标工作灵活自主地运行软件程序, 提供主动性服务。随着互联网应用的逐步发展, 产生了移动代理 (mobile agent MA) 的概念, 移动代理 (MA) 将整个网络虚拟成为一个整体, 移动代理 (MA) 可自主地移动执行完成用户指定的任务。移动代理 (MA) 是一个能在运行过程中自主地从一台主机迁移到另一台主机, 并可与其它agent和资源交互的程序。能够跨平台在计算机网络中自主地、有目的地迁移, 使程序的执行尽可能地靠近数据源, 降低网络的通信开销, 并提高完成任务的时效。移动代理 (MA) 具有移动性、自主性、协作性、智能性等特点。
应急物流是指当城市面对严重自然灾害、突发性公共卫生事件、公共安全事件及军事冲突等突发事件时, 通过先进的现代信息和管理技术整合各种物流相关功能活动, 对物资、人员、资金的需求进行紧急保障处理的一种特殊物流活动, 通过这个特殊的物流活动, 要达到花尽可能少的时间、代价, 将灾害损失及不利影响降低到尽可能小的目的。
2 移动智能代理应急物流系统
2.1 系统主要构成要素
应急物流系统由分布在各物流公司、相关部门组成了一个虚拟的、动态的物流联盟, 用户通过网络b浏览器与这个物流联盟实现联系完成物流过程。系统的主体工作由多个代理 (agent) 协同完成, 这些代理 (agent) 构成了的系统要素。
(1) 客户代理 (custiom agent CA) :由web服务器驱动, 负责接收客户的物流请求, 创建客户agent, 将客户的动态页面形式“发起请求”进行分析后传递给协同agent。
(2) 协同代理 (Synergistic agent SA) :是整个应急物流系统的运转中心枢纽, 负责维护移动代理 (MA) 的列表, 在接收到客户代理 (custiom agent CA) 的物流请求后, 把多个移动代理 (MA) 派发到各分布物流联盟成员工作, 并反馈给客户代理 (CA) 处理结果。
(3) 移动代理 (MA) :被派发到各远端物流联盟成员处的移动代理 (MA) , 携带要处理的信息, 与静态数据库代理agent进行通信, 并将结果反馈给系统。
(4) 静态数据库代理 (Static database agent SDA) :静态数据库代理 (SDA) 驻留在远程数据库服务器上, 始终保持与数据库服务器的连接, 移动代理 (MA) 携带数据库访问请求, 静态数据库代理 (SDA) 负责接受移动代理 (MA) 带来的物流请求, 协助执行这些请求, 执行的结果将会被传送给移动代理 (MA) , 减少本地时间延迟。
(5) 智能代理 (Intelligent agent IA) :智能代理存在于远端物流联盟成员和应用服务器端, 负责与客户的交流以及与系统的协同agent间通信。
2.2 关键技术的讨论
2.2.1 异常处理
协同agent接受客户agent传递的物流请求后, 派发移动agent, 最后反馈结果回到应用服务器, 通过协同agent提交给客户agent。若数据服务器出现异常情况而不能提供物流数据服务时, 智能agent将异常消息返回应用服务器进行调整工作。
2.2.2 智能化处理
系统在远端Server中增加一个智能agen负责智能化处理, 系统按照物流紧急程度为用户预定, 首先提示用户可以对物资进行预定, 根据一定的用户排队原则, 将用户信息存入一个预定队列中。当某一物流联盟成员首先提供物资后, 通过本地的智能agent通知服务器端的智能agent, 再由服务器端智能agent依次顺序访问各远端物流联盟成员, 将已记录对预定队列队首用户的“预定”取消, 智能agent通知该用户可以提供物流, 智能agent可以定期更新预定表。系统在设计时, 将服务器端协同agent与智能agent分开, 主要是为了减少协同agent的工作负载问题。
3 结束语
将移动代理 (MA) 应用于城市应急物流系统, 构建多个移动代理 (MA) 协同工作的应急系统, 并行派发多个移动代理 (MA) , 携带请求移动到物流联盟成员所在地执行, 减少网络传输的数据量, 节约网络带宽, 提高系统的处理速度。从而, 提高应急物流的运作效率, 将应急资源更快速、准确地运往目的地。
参考文献
[1]殷兆麟.移动智能代理技术[M].中国矿业大学出版社, 2006.
移动智能系统 篇2
【摘要】本文主要是以学习移动机器人智能避障测距系统为主，阐述学习过程中的心得体会。测距系统的应用场合非常的多，比如测距雷达、测速仪、测深仪、汽车倒车的报警装置等等。这里就浅谈智能的测距避障系统。【关键词】测距系统智能控制单片机
1.引言
智能控制（intelligent controls）是指在无人干预的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术。控制理论发展至今已有100多年的历史，经历了“经典控制理论”和“现代控制理论”的发展阶段，已进入“大系统理论”和“智能控制理论”阶段。智能控制理论的研究和应用是现代控制理论在深度和广度上的拓展。20世纪80年代以来，信息技术、计算技术的快速发展及其他相关学科的发展和相互渗透，也推动了控制科学与工程研究的不断深入，控制系统向智能控制系统的发展已成为一种趋势。
自1971年傅京孙教授提出“智能控制”概念以来，智能控制已经从二元论（人工智能和控制论）发展到四元论（人工智能、模糊集理论、学运筹和控制论），在取得丰硕研究和应用成果的/ 7 同时，智能控制理论也得到不断的发展和完善。智能控制是多学科交叉的学科，它的发展得益于人工智能、认知科学、模糊集理论和生物控制论等许多学科的发展，同时也促进了相关学科的发展。智能控制也是发展较快的新兴学科，尽管其理论体系还远没有经典控制理论那样成熟和完善，但智能控制理论和应用研究所取得的成果显示出其旺盛的生命力，受到相关研究和工程技术人员的关注。随着科学技术的发展，智能控制的应用领域将不断拓展，理论和技术也必将得到不断的发展和完善。
本文就移动机器人其中一个小系统进行学习研究，体现出智能控制的特点：智能控制的核心在高层控制，即组织级；智能控制器具有非线性特性；智能控制具有变结构特点；智能控制器具有总体自寻优特性；智能控制系统应能满足多样性目标的高性能要求；智能控制是一门边缘交叉学科；智能控制是一个新兴的研究领域。
2.测距系统的组成及工作原理
智能移动机器人的出现给人们的生活带来越来越多的惊喜，要想机器人在移动过程中的路径准确,就必须将其安装测距系统，以使其及时获取距障碍物的信息(距离和方向),为了躲避障碍物,机器人的移动路径要能做智能调整, 使其在二维空间中，在起始点、目标点已知的条件下，当移动机器人避障成功后执行规划系统预先规划的路径，获得较短的路径长度并到达目标点为止。测距系统中涉及了超声波和单片机。这里就超声波和单片机作简要介绍和选取型号。/ 7 科学家们将每秒钟振动的次数称为声音的频率，它的单位是赫兹。我们人类耳朵能听到的声波频率为 20 ～ 20000Hz。当声波的振动频率大于 20KHz 或小 于 20Hz 时，我们便听不见了。因此，我们把频率高于 20000 赫兹的声波称为 “ 超声波 ”。为什么测距系统中要用超声波来测距，那是因为我们机器人获取障碍物信息要它的距离和方向，而超声波具有：a.超声波在传播时，方向性强，能量易于集中；b.超声波能在各种不同媒质中传播，且可传播足够远的距离；c.超声波与传声媒质的相互作用适中，易于携带有关传声媒质状态的信息。正因为这些特点所以采用超声波。
单片机就是我们经常接触的CPU，它可以处理许多指令，最初的8031单片机生产成本低，功能够用所以当时被很多产品所采用。研读的这篇移动机器人采用了AT89S52单片机，AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业51系列单片机产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
这篇文章针对移动机器人的在行驶过程中需要获取障碍物距离和方向信息,设计了基于超声波测距模块URM37V3.2的测距系统, 同时，在假设起始点、目标点位置已知的条件下，以遗传算法对于模糊避障控制器进行最优化设计，设计在三个障碍物环境最佳避障模糊控制器。/ 7 3.软件设计和路径规划算法
原文是这么说的“单片机通过超声波测距模块U R M 3 7 V 3.2 要获得正确的距离、角度信息，就必须按照URM37V3.2的通信协议进行工作。启动16位距离信息读取命令的格式为0 x 2 2 + 度数+ N C + S U M ,其中N C 代表任意数据，SUM代表校验和,度数被测方位的角度信息，当测量完毕以后URM37V3.2返回给单片机的数据格式为0x22+距离高+距离低+ S U M，S U M 代表校验和，如果检验和正确,，经过距离运算子程序即可得到发送角度方位对应的距离。”其中测距系统模块化之后大大减少了系统的复杂性，可以由多个子系统组成一个大系统。模块的编程都采用和汇编语言，编程直接简单，模块通信接口多功能强大。
而路径规划则是采用了模糊规则与遗传算法相结合，这个规则是这样的移动机器人按照规划系统所规定的路径，向目标点方向前进，当移动机器人遇到障碍物时，反馈系统,即以遗传算法设计的避障模糊控制器，复杂做避障运动,等到避障成功后，继续执行规划系统预先规划的路径，并到达目标点为止。遗传算法通过调整避障模糊控制器的参数，包括模糊规则,模糊隶属函数的低端参数、范围，以及加入染色体遗传基因，并由适应度函数的计算，比较适应度,搜索最佳染色体，并得到最佳避障模糊控制器。三个障碍物环境下以遗传算法设计最佳避障模糊控制器的方法和步骤为：首先进行遗传算法参数编码,得到调整参数。包括对输入变量移动机器人前端到障碍物边缘的距离Dco、移动机器人分别与障碍物及目标点的角度差Ae以及输出变量移动机器人的转角的隶属函数底端参数，控制规则库参数、基因算子参数进行编码。其中输/ 7 入、输出变量的隶属函数底端每个变量取5个，三个变量共15个参数，控制规则库参数取25条，基因算子参数分别为输入变量Dco、输入变量Ae以及输出变量f 三个，所以调整参数共有43个，即为遗传算法的染色体长度，图1为染色体调整参数编码图。其次对路径规划定义适应函数，本文的路径规划要求机器人不能碰撞到障碍物,并使得路径越短越好，所以这个问题为路径最短问题，路径越短，其适应度越高,被选择的概率越大,定义的适应函数如下：
fit = 100-(d + cob + cow)其中fit:适应度 d:：总路径
cob：碰撞到障碍物的系数 cow：碰撞到墙的系数。
从适应函数可以看出,总路径长d越短时，适应度就越大,越符合设计要求，碰撞到障碍物的系数cob和碰撞到墙的系数cow越小，适应度就越大,越符合设计要求。将模拟参数定义为：
基因算子搜索范围: dco[-10 10]、Sae [-10 10]、Stheta[0 100] 搜索数：15 种群大小：50 / 7 交配率：0.9 变异率：0.03 通过计算机对三个障碍物的环境下以遗传算法设计避障模糊控制器进行模拟，可以获得三个障碍物环境的最佳避障模糊控制器，将未经由遗传算法最优化的避障模糊控制器和经由遗传算法最优化的最优模糊避障控制器进行模拟比较，设定障碍物环境为100×80单位长,障碍物边界为墙,移动机器人的起始位置(xsi,ysi)=(10,10),目标点位置为(xg,yg)=(90,70)，定义up为未最优化的避障模糊控制器，op3为以三个障碍物环境为基础的最优避障模糊控制器。d为移动机器人由起始位置经由避开障碍物，最后到达目标所行驶的总路径长度,通过计算机仿真可得，移动机器人采用未经由遗传算法最优化的避障模糊控制器所行驶的路程d=118，采用经由遗传算法最优化的最优模糊避障控制器所行驶的路程d=114。
根据作者的设计思路我们可以看出通过操控URM37V3.2模块可以很方便地获得多方位的障碍物距离信息，在复杂的环境下以遗传算法进行模糊控制器的最优化设计,可以提高模糊控制器的适应性，使其适应不同的环境，使移动机器人由起始位置开始，能够避免与障碍物发生撞墙的错误情形发生，并到达目标点,使移动机器人的行走的路径为最短。/ 7 4.结束语
从上文可以看出智能控制的趋势，其中人工智能为智能控制提供了机遇。自动控制理论发展到今天的智能控制，主要有三个阶段：第一阶段是以上世纪 40 年代兴起的调节原理为标志，称为经典控制理论阶段；第二阶段以 60 年 代兴起的状态空间法为标志 , 称为现代控制理论阶段；第三阶段则是 80 年代兴起的智能控制理论阶段。
移动通信系统中的智能天线技术 篇3
文章简述了智能天线的概念、原理和分类，包括预多波束和自适应波束两种智能天线的原理和算法，论述了智能天线技术对移动通信系统性能的影响。
关键词：
智能天线；波束形成；预多波束；自适应波束；自适应算法
ABSTRACT:
The basic concept, working principle and technical classification of smart antenna are introduced, including the description of principles and algorithms of the switched beam and tracking-beam smart antennas. The impact of the smart antenna technology on the cellular wireless communication system is also discussed.
KEY WORDS:
Smart antenna; Beamforming; Switched-beam; Tracking-beam; Adaptive algorithm
随着移动通信的蓬勃发展，用户数量迅速增加，频谱资源越来越紧张，如何利用现有频谱资源进一步扩展容量已成为移动通信发展的关键问题。智能天线技术利用阵列天线替代常规天线，能够降低系统干扰，提高系统容量和频谱效率，因此智能天线技术受到业界的广泛关注。
最初的智能天线技术主要用于雷达、声纳相控阵天线，完成空间滤波和定位等。近年来，随着现代数字信号处理技术的发展，数字信号处理芯片处理能力的提高和价格的降低，以及ASIC技术的日益成熟，智能天线技术不久即将应用于移动通信系统。
1 智能天线原理
从方向图来区分，天线主要有全向天线和定向天线两种：全向天线在各个方向的发射和接收均相同，应用于360°覆盖小区；当采用小区分裂技术后，应采用仅覆盖部分小区的定向天线。后者与前者相比，提高了信道复用率。上述两种方式的覆盖区域形状是固定的。智能天线可以产生多个空间定向波束，动态改变覆盖区域形状，使天线主波束对准用户信号到达方向，旁瓣或零陷对准干扰信号到达方向，并且自动跟踪用户和应用环境的变化，从而有效抑制干扰，提取用户信号，提高链路性能和系统性能。
与时分多址、频分多址或码分多址相对应，智能天线为一种空分多址(SDMA)技术。它与其他的多址方式相配合，增加了自由度，因此可以有效地增加系统容量、减小干扰和衰落、降低系统成本。在不增加系统复杂度的情况下，使用智能天线可满足服务质量和网络扩容的需要。
2 智能天线分类
波束形成是智能天线的关键技术，是提高信干比、增加用户容量的保证。波束形成对阵列天线的波束幅度、波束指向和波束零点位置进行控制，在期望方向保证高增益波束指向的同时，在干扰方向形成波束零点，并通过调节各阵元的加权幅度和加权相位来改变方向图形状。智能天线可以分为预多波束和自适应波束两大类。
2.1 预多波束形成
预多波束预先生成多个固定波束覆盖某个小区。根据接收到的用户信号，确定用户所在的波束，用户在小区内移动时，实现用户和波束的切换。下行波束采用与上行波束相对应的权值。预多波束切换类的关键在于确定与用户对应的波束。
预多波束对于处于非主瓣区域内的干扰，可以通过控制旁瓣来抑制。对于处于主瓣区域内的干扰，系统将无法抑制。应用于CDMA系统的预多波束原理框图如图1所示。
预多波束所带来的增益推导如下：
相对于1个120°扇区传统天线系统接收载干比而言，由４个30°波束组成的120°预多波束智能天线系统接收载干比的增益为：
C C
G=101og(——/——=101og(I120/ I30=101og(4I30/ I30
I30 I120
其中，G为载干比增益，C为载波的信号电平，II30、I120分别为30°、120°天线的干扰电平。
在TDMA和FDMA系统中的计算和模拟显示，利用30°的预多波束智能天线系统平均有7.6 dB的增益，系统频率复用系数为4时可达到频率复用系数为7的容量。波束处理系统由预多波束形成子系统和预多波束切换子系统组成。传统基带处理部分包括：Rake合并、功率控制指令产生、解交织、信道解码等等。
2.2 自适应波束形成
自适应波束形成通过调节各阵元的加权幅度和加权相位，来改变阵列的方向图，使阵列天线的主瓣对准期望用户；同时阵列天线的零点和副瓣对准其他用户，从而提高接收信噪比，满足某一准则下的最佳接收。它同预多波束的区别在于：某一用户的波束要随着用户移动而移动。自适应波束的结构有许多种。图2为一种典型的基于CDMA的自适应波束形成原理框图。
主要的自适应算法有如下几种。
(1)基于波达方向估计(DOA)
经典DOA估计方法有著名的MUSIC、ESPRIT及其改进算法，还有最大似然估计、基于高阶累计量、基于特征值分解的次最优估计等方法。该类算法要解决的问题是计算复杂、自由度小、矩阵分解等等。(2)非盲自适应处理
自适应处理中的期望信号对自适应处理结果影响很大。在CDMA系统中，由于提供了导频信道，因此完全有条件进行非盲自适应处理。LS-DRMTA、LS-DRMTCMA就是该算法的具体实例。
以LS-DRMTA算法为例。假设第i个用户的第n个数据位被正确检测。在(n－1)Tb和nTb中(Tb为符号宽度)，将数据位重新扩频，即可获得第i个用户在(n－1)Tb和nTb之间的传输信号，这个信号可以被用于第i个用户的自适应波束形成。用户i的重扩频延迟信号为：
rI(t)＝bincI(t－τI)， (n－1)Tb≤t≤nTb
LS-DRMTA算法的代价函数为：
迭代公式为：wI(l＋1)＝［xx H］-1xrI (l )*，其中，x为输入信号，rI (l )为用户i的第l次迭代的估计信号，H表示复共轭转置，*表示复共轭算子。
(3)盲自适应波束形成
盲自适应是无法提供自适应算法中要求的期望信号，只能利用传输信号的特性进行波束形成，实现盲自适应算法。这种方法不是最优估计，典型的代表有CMA(恒模算法)。CMA有许多变形，如MT-LSCMA、MT-DD等。
该类算法假设用户信号到达基站时幅度恒定，其代价函数是：
J(wk)＝E［||wkHxkk|p －|α|p|q］
其中，xk为k时刻阵列天线输入向量，α为期望值，wk为k时刻权值，p、q为指数因子。
如果采用LMS(Least Mean Square)迭代运算，则有：
w(k＋1)＝w(k)－μ▽w J(wk),
其中，w(k)为k时刻的权系数向量，J(wk)为代价函数，μ▽为迭代因子，w 为梯度算子。
3 智能天线对移动通信系统的影响
3.1 智能天线的优点
智能天线对系统性能的改善如下：
(1)提高系统容量
智能天线采用窄波束接收和发射移动用户信号，降低了其他用户的干扰，因此对于自干扰系统如CDMA系统，可以有效地提高系统容量；同时，采用空分技术复用信道，也增加了系统容量。
(2)增大覆盖范围
波束形成是多根天线的矢量叠加，等效为天线增益的增加，也就是提高了基站接收机的灵敏度和基站发射机的EIRP(有效全向辐射功率)。这意味着在同样的接收和发射条件下可以达到更远的通信距离，因此增大了覆盖范围。
(3)降低系统干扰
采用窄波束的主瓣接收和发射信号，旁瓣和零点抑制干扰信号，可以降低系统干扰，提高阵列的输出信噪比，即提高系统的抗干扰能力。除外，它对于移动系统中的多径干扰也有一定的削弱作用。
(4)降低系统成本
由于波束形成的增益可以减小对功放的要求，降低基站的成本，并提高可靠性；同时可以减小移动台的体积和重量，延长了移动台的电池使用寿命，降低移动台的成本。
(5)增加增值业务
智能天线可以获得移动用户的方位信息，同其他技术配合可以实现移动用户的无线定位。无线定位目前是移动通信领域的热点技术，将来的市场潜力巨大，这是一项很有实用价值的增值业务。
3.2 智能天线存在的问题
(1)增加了系统复杂度
智能天线需要高效的算法、高速的DSP器件，满足实时性处理要求。智能天线的算法结构应该尽量能够兼容常规的处理结构，便于系统灵活配置，降低成本。采用智能天线的基站要能够和常规基站混合组网，兼容网络侧的管理和维护。
(2)增加了通道校正
如果要在基带完成波束形成，则需要进行通道校正，提高了通道要求。
4 结束语
智能天线技术是近年来移动通信领域的研究热点。它在PHS中已经得到商用，在第3代移动通信系统中更倍受关注，WCDMA和cdma 2000都不同程度地对智能天线技术给予支持，TS-SCDMA明确表示使用智能天线。可以说，智能天线是未来移动通信的一项关键技术，该技术在其他的无线系统中也有着光明的发展前景。□
参考文献
1 Adrian Boukalov, Sven-Gustav. System Aspects of Smart Antennas Technology in Cellular Wireless Communications. IEEE Radio and Wireless Conference (RAWCON 99). Denver, Colorado, USA,August 1-4 1999: 17-22
2 Liberti J C, Rappaport T S. Smart Antennas for Wireless Communications:IS-95 and Third Generation CDMA Applications. Prentice Hall，NJ, USA, 1999
3 Lehne Per H, Pettersen Magne. An Overview of Smart Antenna Technology for Mobile Communications Systems. IEEE Communications Surveys Fourth Quarter, 1999, 2(4)
4 张贤达.现代信号处理.北京:清华大学出版社，1995
(收稿日期：2002-08-28)
作者简介
移动基站智能通风系统的设计 篇4
随着移动通信业务的迅猛发展,移动通信基站的建设数量也与日俱增。尤其是随着第三代移动通信网建设的启动,电信运营商对于降低基站综合建设和运行维护成本的要求也更加迫切。我国的通信网络中仅基站用空调一项,每年的耗电量就达70亿度,占整个通信网设备耗能的35%以上,占基站机房总用电量的50%左右。由于基站机房内温度的升高是因电气设备的长期运行发热而非站外环境温度所致,即一年四季均用空调来保持站内温度(主要是降温),没有充分利用冬、春、秋三季及夏季的早晚时段室外低温以散热降温的有利条件,从而导致电能的浪费,营运成本居高不下[1]。
据中国气象科学数据共享服务网统计:自1980年1月~2009年1月长沙月平均温度低于20°的月份占总月份的56.7%,为节约电能,笔者设计了机房智能通风系统,利用室内外温差通过低功耗风机或空调调节基站内温度,以实现节能目的。
1 系统工作原理
系统框图如图1所示。
系统主要包括进风装置、排风装置、进风过滤装置、智能控制器、环境监测传感器、空调控制装置、远程监控装置等。智能控制器由STC89C58RD+单片机组成[2],根据室内外温湿度传感模块检测到的基站室内外温湿度,按控制逻辑要求(如表1所示),控制各设备自动运行。使基站内温度控制在25℃左右,湿度控制在15%~80%之间。
1.1 温湿度检测
系统采用瑞士盛世瑞恩数字温湿度传感器SHT-10[3,4,5,6],其湿度测量范围为:0~100%RH,温度测量范围为:-40℃~+120℃,湿度测量精度为:±4.5%RH,温度测量精度为:±0.5℃(25℃时),支持2.4 V~5.5 V的电源电压,成本低,无需A/D转换电路,经实际测试,普通排线连接可靠通信距离可达15 m以上,满足普通机站布线要求。温湿度检测电路如图2所示。
1.2 风机检测电路
系统进风风机与排风风机功率都不超过120 W,风机无需调速,所以采用板载继电器控制,在通风出口上安装扫风风机使室内送风均匀。对风机工作的监控,可以采用电流检测的方式,当电流过小和过大时进行相应的操作并提示用户进行维修,风机检测电路主要检测风机工作是否正常,通过检测风机电流是否在正常工作电流范围内判断风机的工作状态,避免风机工作不正常引起基站温度超过设定值。本系统设计电路如图3所示。
图3中左边电流互感器上节点标号L~L1为串接在风机工作回路中的导线。电流互感器输出为一个电流源,只要有电流信号就可以在C14上产生相应的电压,其中D8用来防止当输出负电流时产生高压,输出过大的正电流时限制输出电压不高于5.1 V。输入电流信号的频率基本为工频50 Hz,所有C14的电压基本由输入信号幅度决定。LM393为一比较器,其B部分用于实现有无电流检测,当有电流时7脚输出低电平。A部分通过电位器调整,实现风机是否过流检测,当电流大于电位器设定值后,LM393的1脚输出低电平。
2 系统软件设计
2.1 下位机软件设计
系统上电后首先进行定时器设定、初始状态设定等初始化操作,而按键处理主要处理温湿度等参数设定及状态查询操作;逻辑控制子程序主要根据系统检测的室内外温湿度进行逻辑判断,决定对风机、空调的操作;检测是否降温的作用是避免系统给出空调开启信号而空调没有正常运行,导致室内温度过高损坏通信设备,系统检测到不降温情况将再次开启空调或切换空调,并记录信息;风机、空调运行时间统计可以直观地了解系统工作状态和节电情况;故障诊断与处理的作用是判断空调是否工作,风机是否工作,风门是否打开,过滤网是否干净,温度是否超限等故障,并能记录故障信息并报警;本系统设计了空调切换功能,即当一台空调运行一段时间后就切换到另一台空调工作,两台空调轮流工作,延长空调寿命;单片机虽然也有显示功能,但其显示效果不如电脑,系统设计了232串行通信功能[7,8,9],满足上位机与下位机的数据通信,方便调整参数和监测系统运行状态。下位机软件框图如图4所示。
2.2 上位机软件设计
上位机软件采用VC++编写[10],主要用于设置参数、查看与控制当前状态、导出设备工作日志。为减少编程的工作量,日志文件以CSV格式存储,可导出转存为Excel格式文档。日志文件包括时间、事件、室内温度或室内设置温度、室内湿度或室内设置湿度、室外温度或室外设置温度、室外湿度或空调切换设置时间、报警温度值、设备状态、事件存储编号等内容。其中事件存储编号为数据存入EEPROM的地址值。日志文档如图5所示。
3 智能通风系统经济性分析
3.1 空调与智能通风系统功率
目前基站的散热方式主要通过空调制冷来进行,基站内空调温度一般常年恒定在18℃~25℃之间,目前基站采用的空调功率一般为3匹(2.58 k W),而采用智能通风系统在风机运行时,其功率仅为0.22 k W。
3.2 经济性比较分析
1匹制冷量功率为0.86 k W,机组工作时间24小时/天,80%的时间压缩机工作,按每度电费为0.8元算,1天电费为39.6元。当智能通风系统与空调配合使用时,空调配合使用时间为6小时/天,1天电费为13.1元。
3月份在湖南常德和益阳基站对智能通风系统进行了现场测试,经中国移动公司测试表明:使用智能通风系统的基站比未使用智能通风系统的基站分别节电86.7%和82.1%,大大降低了空调耗电量。
4 结束语
(1)本研究通过对移动通信基站节能领域进行有关风冷式节电理论的探索和实践,主要围绕如何减少空调耗电以节约电能,即根据室内外温差利用室外冷空气资源代替空调进行降温,运用控制系统对基站室内外温湿度环境进行识别、判断,根据判断结果控制通风系统及空调的启停,以达到节能的目的,该理论为目前较新的基站节能理论。
(2)本研究采用数字化温湿度传感器,精度得到了极大的提高,且工作稳定,功耗极低。采集控制终端具有液晶显示的文字设置,使工作人员设定准确;管理统一。
(3)系统通过检测风机、空调工作状态,有效避免了因空调故障引起超温情况,更有效地保障基站的正常运行。
摘要：为了降低移动基站空调能耗,采用风冷式节电理论,以STC89C58RD+单片机作为系统的数据处理核心,以SH10作为温湿度检测器件,完成了智能通风系统硬、软件设计,实现了室内外温湿度检测、风机及空调自动控制,利用室内外的温差实现了室内散热,同时采用232串行通信,实现了数据的集中监控和管理。实践结果证明:基于室内外温差热交换散热的机房智能通风系统,具有自动化程度高、节能效果好、成本低、数据通信效率高的优点,实现了多点、远程、实时数据的监控和处理,现场使用方便,具有一定的推广使用价值。
关键词：移动基站,风冷式理论,温湿度,控制
参考文献
[1]唐文秀,吕南南.移动基站温度控制节能系统研究[J].信息化纵横,2009(5):49-53.
[2]潘烨,王小波,彭昌武.基于STC89C58数字温度计的设计与实现[J].现代电子技术,2009,32(13):109-112.
[3]李志强,黄顺,郭华新.基于SHTl0的数字温湿度计设计[J].广西轻工业,2007,23(11):35-36.
[4]Sensirion Company.SHTlx/SHT7x Datasheet[M].Sensiri-on Company,2007.
[5]徐敏,诸葛振荣,宋加仁.基于1-Wire技术的数字温度仪[J].机电工程,2007,24(4):26-29.
[6]PIERCE F J,ELLIOTT T V.Regional and on-farm wirelesssensor networks for agricultural systems in Eastern Washing-ton[J].Computers and Electronics in Agriculture,2008,61(1):32-43.
[7]RAPPAPORT T S.Wireless Communications Principles andPractice[M].Upper Saddle Rivre(NJ):Prentice HallInc.,1996.
[8]张齐,黄锦燕.移动基站远程集中监控系统的设计与实现[J].微计算机信息,2008,24(6):53-55.
[9]KALDEN R,MEIRICK I,MEYER M.Wireless Internet ac-cess based on GPRS[J].IEEE Personal Communica-tions,2000,7(2):8-18.
移动智能终端安全问题 篇5
移动智能终端需要加强自身安全防护，使用安全机制和绿色软件，加强终端的安全能力，消除操作系统、外围接口以及应用软件等安全隐患。
首先可以控制终端访问，将用户的安全数据隔离开来，放置在私密数据存储区域内，没有授权的程序均不可访问这个区域的内容;细化每个功能模块的权限，每个用户根据各自的身份各司其职，有条件的可对移动智能终端提供密码或指纹识别保护，一旦终端处于待机状态，使用相应的密码或指纹对终端锁定;严格管理应用程序的开发接口，确保这类接口不被第三方利用，一旦发现开发接口出现在第三方开发的程序中，便终止该应用程序，提高智能终端的安全防护系数。
任何终端都没有绝对安全的可能性，特别是智能终端，用户可以随意安装应用软件，其感染病毒的可能性远远超过普通终端，所以用户需要安装杀毒软件，定期检测和更新病毒库。
3.2 加强互联网安全保护措施
若用户要防止数据损坏或者丢失，最便捷的方式便是联网进行数据备份。
目前大多数运营商都为智能终端提供数据备份业务，用户可以随时随地的将短信息、通讯录、备忘录上传到备份服务器，若数据丢失便可以通过网络恢复数据。
移动终端应配备远程保护程序，若手机被盗或遗失，能够远程锁定移动智能终端，远程销毁用户数据或者取回相关数据;此外还应配备安全联动系统，从源头杜绝网络安全威胁。
安全联动系统可以提供由网络接入控制到应用服务控制的多级控制手段，充分弥补单向控制的局限性，从源头上阻止针对特定服务而带来的网络流量冲击，预防网络病毒[3]。
互联网和移动智能终端开发技术的发展，必将使得终端生产成本不断下降，终端的应用也必将越来越丰富，移动智能终端的安全防护也成为一个日益重视的话题。
移动智能终端的安全防护是一个多领域交叉的产业链，包括设计公司、生产厂商、芯片公司、软件公司等，为确保移动智能终端的安全性，不但要用户自身注意防护，还要以上研发机构的共同努力。
做到技术上规范，工程上合理，同时不断制定、健全和完善相关的法律法规和监督机制。
在有效的技术手段支撑下，加强行业自律，实现产业联盟，为移动智能终端用户创建一个安全的操作环境。
参考文献：
[1]工业和信息化部电信研究院.移动终端白皮书[R].中华人民共和国工业和信息化部，.
[2]徐千，李钢.移动智能终端的使用对移动网络影响分析[J].信息通信技术，2012，4：006.
移动智能系统 篇6
【关键词】 物联网；互联网+；航运企业
0 引 言
如今，“互联网+”的概念几乎无处不在，全球已经步入了移动互联网连接一切的时代。2015年1月，全球接入互联网的移动设备超过70亿台。我国的移动互联网发展已走在世界前列，目前我国互联网用户6.49亿，其中手机网民规模达5.57亿，渗透率达到85.8%，高于全球58%的渗透率。
移动互联网普及带来的巨大优势使得我国有能力加快其在船舶物联网和安全领域的普及和应用。“移动互联”在船舶安全领域的“智能”应用包括《国际船舶安全营运和防止污染管理规则》（《ISM规则》）和《中华人民共和国船舶安全营运和防止污染管理规则》（《NSM规则》）船舶营运规则类，以及船舶卫星定位和岸船一体化网络通信类等内容。《ISM规则》和《NSM规则》的实施，极大地促进了我国航运业的健康发展，提高了我国航运企业的安全管理水平。移动互联网的普及和智能手机的出现，为移动互联网环境下更有效实施船舶安全管理规则带来新的契机。
1 移动互联智能系统在船舶物联网 领域的应用原则
在大多数情况下，船舶航行区域离岸较远，船舶与岸端管理部门之间的有效通信平台显得尤为重要。随着移动互联通信技术和信息化的日益发展，越来越多的船舶已经配备基本的卫星通信设备，甚至有些船舶已经配备宽带卫星通信设备，但是相应的船岸信息化系统仍然相对落后，网络带宽设施不足。因此，需要借助移动互联智能系统在船舶领域的智能应用来改变这一局面。采集多种船舶通信导航设备的数据，对数据进行智能处理分析，充分利用船舶实际配置移动终端，实现数据的远程传输和多种应用。
移动互联网在船舶安全领域的应用需要遵循可靠、稳定、安全和保密等原则，根据移动互联网系统和船舶通信系统的特点，在应用时需要重点关注船载数据采集处理系统（数据库）、船岸系统选择和构建、云平台系统的完善以及具有推理机能的诊断专家系统等方面内容。
2 硬件基础
2.1 船内网络布局一体化
船内网络布局系统是基于船本体的想法，将船上的各个信号采集点进行信息化布局，并通过统一网关进行连接，服务器位于船体内。船内网络布局一体化主要通过数据接口采集各种船舶信息，一方面在本地进行存储，另一方面通过船内船外的网络通信系统将数据传输到岸端服务器，管理人员通过岸端系统随时掌握船舶动态，并获得历史状态。
2.2 船内与船外网络布局一体化
船内与船外的网络连接，指的是船内网与船外网通过通信卫星等中间手段进行通信，从而将船端系统采集的数据传输到岸端的服务器。系统可以根据客服业务需求类型，综合考虑实时性、数据流量、通信费用等因素智能选择最佳的船岸通信方式。
2.3 岸船互联网一体化
互联网一体化包括现在正在实行的各大港口系统和调度系统。服务器一般位于船外的信息中心，通过专用软件设计，可以实时接收船舶现场通过船岸通信系统传递的视频、文件和航海数据，为客户提供船舶动态监控、船舶遇险应急处理、船舶调度优化等增值服务。
3 智能手机的发展促成移动互联海事应用
智能手机就是一台微型计算机，既有网络连接功能，包括4G网络和WIFI连接，又是一个可开发和安装各种应用的平台，无论安卓系统还是iOS系统都能支持上述功能的实现。
不同于船舶自动识别系统（AIS）、安全信息播发系统（NAVTEX）等，智能手机并非为航海方面设计研发的设备，但其强大的功能、低廉的价格、广大的用户群仍然使其在海事方面可以得到有效应用。随着无线传输设施和技术的发展、手机硬件性能的提升和相关软件的不断开发，利用物联网与移动互联网相结合，使得移动互联在船舶安全领域的应用成为现实。
4 实现“智能化”的关键因素
4.1 具备大数据处理能力的云平台
船舶物联网和安全领域对大型数据库的海量数据集中、快速、批量处理有着广泛的应用需求。如何实现海量数据快速交互的批量处理是管理信息系统所面临的日益突出的问题。作为一种新型的基于互联网的商业计算模型，云计算提供了灵活的计算能力和高效的海量数据分析处理方法。
移动互联智能系统在船舶物联网的“智能”应用需要具有大数据处理能力的云平台作为支撑。大数据云平台的魅力来自于对信息的全面分析和解读，大数据平台在船舶安全领域的应用要实现数据的开放、合作和共享，从而更精准地保障航运的安全和管理的智能化。
移动互联智能系统在船舶物联网领域的成功运行，需要如下技术来实现：（1）搭建云平台，创建满足行业多层次需求的全系列云产品；（2）进行相关大数据处理开发，即时更新和完善开发技术；（3）搭建系统的船内网络平台，实现船舶航行全程监控和监管；（4）采集船内各节点的数据，形成完备的数据库资源；（5）开发相应手机APP，实现移动监控航运实况；（6）开发船舶诊断专家系统，全方位分析预判以及诊断船舶运输过程中出现的问题，并实时解决问题，实现航运全过程的安全、高效。
4.2 具备船舶安全诊断系统
船舶安全诊断系统是将人类在船舶安全领域的多位具有知识、经验、推理、技能的专家“智慧”综合后编制而成的大型计算机程序，可以利用计算机系统帮助人们分析解决只能用语言描述、思维推理的复杂问题，扩展计算机系统原有的工作范围，使计算机具有思维能力，能够与决策者进行“对话”，并应用推理方式提供决策建议。
船舶安全诊断系统将成熟的数据库技术引入到系统中，即以数据库为平台，构建系统知识库，通过智能分析解决实际问题。船舶安全诊断系统的构成框架见图1。
图1 船舶安全诊断系统的构成
数据来源具体可分为船本体内的各种信息（设备状态信息、航运状态等）、原有信息平台的各种信息（财务信息、航线信息、运维信息、船务公司信息和船务人员信息等）。
规则库是由行业内专家给出的以往故障处理的对应方案，可伴随着数据的积累而逐渐完善。
推理机由数据形成源，根据规则给出决策的方案。可通过移动APP输入数据，同时，也可进行决策发布和动态跟踪。
规则库作为船舶诊断专家系统中最关键的“智能”构成，其基于可信度的不确定推理模型设计，使得系统的运行更加接近专家的思维。知识来源于规范的大型动态系统，可以汇集众多专家的知识，进行分析、比较、推理，最终得出正确结论，也能反映实际的船舶运行状态及故障，采用回溯和启发式搜索策略，找出故障的多个原因，减少搜索的路径。系统还能向用户提供维修建议和方法。现场技术人员可以充分利用各种信息和迹象，在计算机系统的帮助下有效解决工程实际问题。系统可以收集、存储和分析全部有效信息，包括备案和数据审批，真正实现智能化。移动互联智能系统将实现地图从平面化走向立体化、数字化和模型化，从而帮助现场人员更加有效地标注信息和维护船舶整体运行。
5 结 语
移动互联网技术的应用对于优化船舶资源配置、创新船舶运营模式、实现信息共享具有重要的促进作用，为船舶安全控制、成本控制、监控、机务管理等在内的运营管理信息化的跨越式发展带来新的契机。
智能移动系统的网络安全研究 篇7
现今, 越来越多的移动终端设备开始介入企业内部的网络, 查看企业内部的各种数据, 并同时进行各种业务。这给企业的信息安全管理员带来了灾难性的打击。因为这些设备有许多并不是管理员所能控制的。这意味着大量的企业数据在传输使用过程中存在极大的安全隐患。本文主要研究了Android移动系统的安全模型, 让我们了解这些设备的行为以及他们是如何对企业敏感数据产生威胁的。
1 Android系统的安全体系
Android系统是一个以Linux操作系统为核心和基于Java的平台, 采用Dalvik虚拟机来解释java语言。我们分析、研究了Android系统的安全机制 (如表1) , 他既有传统的Linux安全机制, 也有Dalvik虚拟机的相关安全机制, 同时包括Android自身特有的安全机制。
2 移动应用系统面临的威胁
2.1 移动设备 (客户端) 的安全
2.1.1基于系统核心程序的攻击。
系统核心程序包括系统本地库、Dalvik Java虚拟机和基础的Java类库。系统库主要包括各种底层函数和复杂计算函数等, 被系统进程或Dalvik通过JNI (Java Native Interface) 调用。这些函数用C/C++编写, 而缺少强制类型安全机制。同时, Dalvik进程在通过JNI调用系统函数发生错误时会导致Dalvik进程的崩溃, 从而可导致内存空间被侵占或恶意代码被执行。Dalvik是所有应用程序的运行环境, 其安全性将影响所有应用程序。现今被发现的Android系统库的漏洞主要集中于定制的SQLite, WebKit和新加入的库。
2.1.2 基于应用程序的攻击。
应用程序包括Android系统自带和用户自行安装的应用程序。由于用户自行安装应用程序来源多样, 无法验证其可靠性, 使得针对应用程序的攻击是最容易的攻击手段。在安装过程, 用户无法辨识恶意程序和正常程序, 而往往用户选择信任应用程序, 忽略相关的安全提示, 而给予它所有权限, 这将大大弱化核心安全机制----应用程序权限控制。恶意程序通过伪造签名, 获得更高的权限。现在互联网最流行的针对浏览器的攻击, 如跨站脚本、URL编码、社会工程等, 还有针对SQLite数据库的SQL注人攻击, 必将广泛在移动互联网中被攻击者所利用。该类攻击方法的多样性和简易性, 使应用程序成为黑客重点攻击的对象;同时, 由于地下灰色产业链的存在, 也使得基于应用程序的攻击更具有商业价值, 如恶意扣费、流量访问等。
2.1.3 数据丢失和完整性威胁
当用户设备中存在较为敏感信息时, 就要特别注意数据丢失的风险。用户可以访问他们的移动设备上的一个含有敏感数据的企业电子邮件附件。这时假如他们的设备被盗, 在某些情况下, 攻击者可能通过简单地通过从设备中提取内置的SD闪存卡, 就能够访问这个敏感的附件。数据完整性攻击是指攻击者试图破坏或修改设备上数据。攻击者可能试图发动这样的攻击, 例如, 把用户的数据进行加密, 直到用户支付赎金费。
2.2 移动通信传输过程的信息安全
移动设备与企业内部的应用服务器进行通信的过程中, 有可能信息被截取、删改等。所以移动应用系统必须保证数据的一致性与安全性。
3 基于Android平台的移动应用系统安全防护体系的构建
3.1 移动终端安全解决方案
3.1.1 使用安全浏览器
有一些安全软件厂商推出了安全浏览器的应用程序 (例如:UC浏览器、360浏览器等) , 在Android平台上保护用户的web浏览过程。这些应用程序替代系统原有的内置浏览器, 以第三方软件的形式安装在设备上。安全浏览器可以有效的解决web攻击和社会工程学攻击。也可以阻止通过浏览器下载恶意的软件。
3.1.2 KBTA (Knowledge--based Temporal Abstraction) 技术
我们可以采用轻型版本的基于知识的时间抽象方法 (KBTA) 检测恶意软件, 它可以在资源有限的设备上激活使用[2]。使用KBTA, 结合时间抽象知识基础, 持续测量数据 (如:运行进程的数量) 和事件 (如:软件安装) 。时间抽象知识基础也就是安全本体, 用来从面向时间的原始的安全数据抽象得出高层次的有意义的概念和模式, 称为时间抽象[3]。这个方法适用于在Android设备上检测恶意软件。评估结果证明该方法在移动设备上检测恶意应用程序的有效性 (大多数情况下检出率为94%) 和在移动设备上运行该系统的可行性 (CPU消耗的平均值为3%) 。
3.1.3 沙箱技术
沙箱解决方案给系统提供了一个安全的运行环境, 用户可以通过沙箱访问企业的电子邮件, 日历, 联系人, 公司网站和敏感文件等企业资源。在沙箱中的所有数据和数据传输都经过了沙箱加密处理。用户在使用沙箱前必须先通过企业服务器验证授权登录。由于沙箱是由企业管理员配置, 如果某个设备丢失, 它可以很容易的取消对该设备的授权。
这种解决方案将设备分成两个区域, 一个是为企业数据使用的安全区域, 一个是为个人用户提供的私人数据区。这样做的优点是用户使用自己的设备可以安全的访问企业内部数据, 有效的保护企业的信息, 如内部网址, 电子邮件和日历等。沙箱也很好的防止恶意和无意的数据丢失。
3.1.4 PIFAC (Platform-independent and Flexible Access ControlFramework) 技术
PIFAC是一个跨平台的基于强制访问控制的安全模块, 它由三个部分组成:安全服务器、操作系统Hook层和策略[4]。其中安全服务器主要实现策略的存储和判断, 是一个平台无关的部分;操作系统Hook层的作用是截获系统中主体 (指能够对客体发起访问的实体, 主要是进程等) 对客体 (指系统中一切可保存信息的实体和其他资源等, 如目录、文件以及网络端口等) 的访问, 不同系统上有不同的实现方式;在Android系统上需要实现一个Hook层, 并根据系统配置制定相应的策略。图1给出PIFAC在Android上实现的框架。
3.2 移动通信过程的信息安全保障
一般可以采用的安全技术有:数据加密、认证服务、虚拟专用网络 (VPN) 技术、基于SOA架构技术等方案。本文主要分析基于SOA架构的安全实现机制 (如图2) 。
这种安全机制的处理方式是服务端采用Web服务器的用户验证, 例如BASIC验证, 主流智能手机平台处理HTTP协议的API均支持BASIC验证, 由此保证服务端的服务接口只有授权用户才能访问。并且在服务端配合SSL证书采用HTTPS协议代替HTTP协议进行传输, 则能保证Web Service的安全, 而且由于数据加密位于传输层, 程序中不需对HTTPS做额外的处理。
另外, Web Service还可以通过Web Service安全规范 (WS-Security) 实现SOAP消息层的数据加密, 保证数据的一致性和安全性。其基本原理是通过扩展SOAP数据, 在其中附加加密后的用户验证信息, 使数据即使被截获也无法破解。
4 小结
随着网络通信技术的不断发展, 企业的应用系统所面临的安全威胁也在不断变化。用户需求的不断提高, 企业移动平台也不断的在设计层面上加强用户的数据安全。虽然移动通信技术带来了更多的企业用户, 但是同时也增加了企业在使用移动应用系统时所面临的数据安全的风险。本文通过对基于Android架构的系统平台安全模型和生态系统的研究, 增强用户的安全意识, 从而更好地帮助企业高效的管理和预防各种风险。
参考文献
[1]Fu Yi Yang, Zhou Dan Ping.Analysis to Security Mechanism of Android[J].Information network security, 2011, 10 (9) :19-20.
[2]Shabtai A, Kanonov U, Elovici Y.Detection, alert and r esponseto malicious behavior in mobile devices:knowledge-bas ed approach.RAID, 2009
[3]Shabtai A, Kanonov U, Elovici Y.Intrusion Detection on mobile devices using the knowledge based temporal-abstractio n method.Systems and Software, 2012
[4]Hu Da Lei, Zhou Xue Hai.Research and Implement of Platform-independent and Flexible Access Control Framework.Computer system application, 2012, 19 (3) :17-20.
[5]Pan Li.The characteristics of the mobile phone virus and protect against it[J].The computer and telecommunications, 2011, 10 (5) :25-27.
[6]Li Qi.The principle of virtual firewall CPU protection mec hanism and improvement[J], software, 2010, 31 (10) :37-40.
移动智能系统 篇8
1 相关简述
移动Agent系统由分布在不同信息节点上的相互协作的一组Agent子系统以及管理各个子系统信息的调度Agent系统组成。多属性拍卖是采购拍卖的一种,定义为拍卖人与投标人交易时考虑到多个属性的一种拍卖模式[3]。多属性拍卖是一种解决一对多投标的有效方法,经济学家将多属性效用理论广泛地应用于多属性拍卖,利用多属性效用评价函数来准确表达用户的属性偏好,拍卖的理想情况是选择可以达到最高期望效用的投标。Che设计了一种二维(价格和质量)拍卖模型以提高政府采购的能力,模型采用密封式拍卖,投标根据买方设定的评价规则来评估。Branco的模型将成本影响加入多属性拍卖中,采用两段式拍卖,在第一阶段买方选择一个厂家,第二阶段厂家控制成本达到预定的质量标准。研究认为完全公开买方偏好是买方最优策略,但完全公开买方偏好对买方来说并不公平,应该设计一种仅公开环境参数的拍卖系统,根据参数,买方考虑各个属性的权重以达到最大收益[4]。Bichler的研究表明多维拍卖中得到的效用值明显高于传统单属性拍卖。
2 移动Agent系统
本文模型的主要工作流程:
1)买方发布商品目录,定义偏好结构,发布招标书;
2)买方根据采购方发布的产品需求进行信息搜索,根据招标所需填写投标书;
3)采购方查看供应商基本信息,评估所有投标,如果匹配则回复选中投标,拍卖结束,否则进行协商谈判,达成协议,拍卖结束。
系统框架:别定义如下:
基于上述流程,系统按功能划分模块并用多个Agent分工合作来实现拍卖任务,其内部模块结构为买方Agent组、调度Agen组、买方Agent组三大部分。系统结构如图1所示。
各个Agent的主要功能:
买方Agent:买方Agent负责从人机接口处得到采购方所需产品目录信息,偏好属性结构,同时将偏好属性结构传送给效用评估Agent。效用评估一般利用效用函数进行,
即U=w1E1+w2E2+w3E3+......+wjEj,wj=Qj/ΣQj,其中wj为权重,表示不同属性的相关重要性,Qj表示属性的重要性参数,效用评估采用招标优选算法。
招标生成Agent:
就是根据用户输入的属性要求和偏好,自动生成招标标书,以及对不合理的招标标书进行调整。投标方在投标的时候不能看到用于评标的那部分设置,如条件的权重等[5]。评标过程使用效用评估Agent。人机接口部分主要处理采购方与Agent之间的交互,包括用户对效用评估Agent的修改和对招标方案制定或调整的干预等。
调度Agent:
调度Agent在整个移动Agent系统中作用在于收集,管理,统计,查询各种Agent资源,按照其功能分类或建立Agent联盟,并负责同其他Agent系统之间通讯,同时它在这个系统中担当可信任的安全认证中心,保证各Agent系统之间的安全通讯[6]。建立了买方Agent和卖方Agent之间的通信联系。
买方Agent:其中买方Agent则从调度Agent处得到产品目录信息,从基本信息库查看采购方基本信息,根据招标方案,买方Agent根据自身能力是否满足服务要求和获得的交易效用的估算来决定是否参与投标[6]。同时投标推荐Agent填写投标书,使得投标Agent的推荐中标率提高,本文采用投标推荐算法。投标则发送投标书给调度Agent。人机接口部分主要处理卖方与Agent之间的交互,包括卖方对效用评估的修改和对投标方案制定或调整。
信息库:
在这个系统中,信息库有两种,一种存放着本地的信息,它供Agent子系统调用,另一种信息库存放着Agent的信息,供调度A-gent使用[7]。信息库采用数据库的技术来存储。
3 招投标算法
快速实现招投标算法一直是拍卖中的热点问题,本文设计了招标选优与投标推荐算法来实现该多属性拍卖模型中的快速投招标问题。
3.1 招标选优算法
在招标过程中招标Agent应用Skyline查询算法快速筛选出较优的投标,目前,对Skyline查询的研究已得到国际上众多研究者的广泛关注,并提出了许多有效算法。例如:BNL(Block Nested Loops)算法[8]。BNL算法的基本思想是:在主存中保留一个窗口,窗口中存储的是临时Skyline点,通过反复从输入数据集中读取数据点和窗口中的点进行支配比较,一个读入数据点p通过比较会有以下三种情况:1)点p支配窗口中的点,窗口中被点p支配的点全部删除,点p插入到窗口中;2)点p被窗口中的数据点支配,p被删除;3)点p和窗口中的点不互相支配,点p插入到窗口中。当窗口中的数据点在主存中无法容纳时,可将其存入辅助存储器的临时文件中[9]。每次迭代后,窗口中输出的点是全局Skyline点的一部分,将临时文件作为输入数据集进行下一次迭代,当临时文件为空时,迭代终止。所有从窗口中输出的点就是全部的Skyline点。该算法可以应用到任意维空间。
输入:所有供应商的投标
输出:最优投标或者几个较优投标
具体步骤:
1)将所有投标在采购商要求的所有属性维利用BNL算法预处理,删除被支配的点(不理想的投标)。
2)对剩下的投标,根据属性权重,抽出部分属性再次进行BNL算法处理。删除被支配点(部分重要属性上不理想的投标。
3)如果剩下的投标数目小于输出要求的投标数目,直接输出,否则根据输出前N个。
3.2 投标推荐算法
竞标中不明确采购方的各属性权重,为了更好的投标。投标推荐Agent的任务就是从案例库中找出类似的拍卖,在投标推荐Agent中使用协同过滤技术[10]。采用投标推荐算法计算出采购者的招标属性权重。
输入:采购者的采购信息以及部分兴趣度
输出:推荐Agent计算出推荐兴趣度
具体步骤:
1)从数据库中找出与采购者采购相同物品的采购数据;数据库中的相关用户数据可以通过以下矩阵的形式存放。
2)根据修正的余弦相似性度量方法计算出采购方各个供应商之间兴趣的相似性。
3)根据相似性数组找出最近邻居集合。
3.3 系统结构分析
1)系统利用多个移动Agent的优势分工合作自动完成任务,并发的完成拍卖过程,智能化,自动化程度高,而且移动Agent可以按照拍卖任务直接迁移到目标节点,执行买方竞价搜索和相关处理任务,完成指定的任务后返回结果[11]。
2)系统中的买方、调度方、买方都是分散的,其计算是异步的,没有系统的全局控制。而移动Agent系统放松了对集中式、规划、顺序控制的限制,因此模型中采用移动Agent技术来分散控制、应急和并行处理的能力。
3)系统中招标Agent使用招标优选算法,根据属性维的权重,通过BNL算法可以在招标的所有属性维空间上降低到有限维空间,对有限维空间上的投标进行处理,以减少不理想投标个数。在招标过程中,只需各个属性的权重,而无须用户依靠自己的感觉与经验来决策招标对象。
4)系统中投标Agent采用协同过滤技术个性化、准确地推荐。能够过滤难以进行机器自动分析的信息,可以共享他人的经验避免了分析的不完全和不精确,并且能够对一些复杂,难以表述的概念进行过滤。能够有效地使用其它相似客户的反馈信息,加快个性化学习的速度,有推荐新信息的能力,减少协商次数。
5 结论
本文提出的基于移动Agent的多属性拍卖模型,改进了目前多属性拍卖缺乏智能性、自动化程度不高的缺陷。在模型中使用多个算法来提高移动Agent的工作效率,从而使得拍卖加速,该模型是一种自动化、智能化、高效的模型。如何在模型中应用更高效的算法,使得模型更具合理性以及仿真实现是下一步的工作。
摘要：该文基于买方为主的拍卖结构,提出了一种基于移动Agent技术的多属性拍卖系统。采用Skyline算法实现招标的选优,协同过滤技术实现投标的推荐,利用移动Agent技术优势完成多属性拍卖过程的自动化处理。分析表明该系统是一种较为有效,智能化的系统。
关键词：移动Agent,拍卖,协商,智能性
参考文献
[1]Bichler M.An experimental analysys of multi-attribute auction[J].Decision Support systems,2000(29):249-268.
[2]Branco F.Design competition of multidimensional auctions[J].Rand Journal Econonmics,1997,28(1):63-81.
[3]Jennings N.Wooldridge M.Agent theories.Architecture,and languages a survey[D].UK:University of London,1995.
[4]Jennings,N.R.Wooldridge,M.J.Agent-Oriented Software Engineering[J].Handbook of Agent Technology,2001(18).
[5]Ouzzani M,Bouguettaya A.Efficient Access to Web Services[J].IEEE Internet Computing,2004,8(2):34-44.
[6]蔡自兴.人工智能及其应用[M].北京:清华大学出版社,2003.
[7]张李义,段凌,邓汉化.面向电子采购的多属性拍卖模型[J].武汉大学学报,2004,37(4):97-100.
[8]崔燕妮.面向Agent的理论与应用[J].云南师范大学学报,2002(5).
[9]樊晓聪.面向Agent软件工程(I):Agent计算、编程风范与语言设计[J].计算机科学,1998,25(3).
[10]郑人杰,殷人昆.软件工程概论[M].北京:清华大学出版社,1998.
基于移动互联网的智能枕头系统 篇9
目前, 随着社会竞争压力的增加, 越来越多的人群因工作、生活等各方面压力, 健康质量逐步下降, 儿童、学生、成人、老人均有较多存在睡眠不足, 情绪不稳定的情况, 对儿童身体发育、学生学习、成人工作、老年人生活都造成了很大困惑与烦恼。
2项目意义
本作品针对睡眠质量较低的主要问题, 提出了一套基于移动互联网技术的解决方案。该方案综合运用移动互联网技术、嵌入式系统技术、网络通信技术、传感器技术等, 设计开发了基于移动互联网技术的智能枕头, 致力于睡眠质量跟踪和其他附带功能。
使用三点正确地检测头部和颈部。LED灯模块用户根据手机端来调控灯的亮度。音频传感器 (麦克风) 用来记录声音, 例如呼吸、噪音 (如狗吠声) 。语音合成模块来知道天气状况等。压力传感器则能够侦测用户睡眠姿势是仰睡或侧睡。韧体则可使硬件保持在低功耗模式, 只有在压力发生变化时才唤醒, 从而有助于使功效最大化。
基于上述开发思路, smart pillow系统设计开发的主要意义在于: (1) 采用手机终端进行控制, 不仅方便, 而且可以对人的睡眠质量进行分析。 (2) 具有多种功能, 满足社会各个阶层人士的需求, 老少皆宜。
3系统的设计
3.1语音合成模块
(1) 用户可以使用手机通过枕头来播报天气预报等。 (2) 即时或定时传送语音。
3.2音频模块
(1) 闹钟, 可以由手机设定好闹钟时间和铃声, 枕头内部播放器播放或震动, 强制起床。 (2) 播放功能:音乐播放催眠功能;睡前通过用户手机定制歌单播放歌曲;针对学生还可以播放英语音频;针对幼儿, 可以播放儿歌和童话故事, 促使其迅速入眠。播放的音量会随用户睡眠程度和睡眠时间逐渐降低。
3.3 LED灯模块
夜读功能, 可以通过手机端控制灯的开启, 保护视力。
3.4睡眠检测模块
睡眠监测功能, 根据用户睡眠时的动作监测睡眠质量和状态并上传至云端, 用户可以通过手机查看。
4具体实现
4.1硬件
(1) S3C6410开发板:开发板是由北京博创公司提供的S3C6410开发板。 (2) 压力传感器:“传感器”是指从一个系统接受功率, 通常以另一种形式将功率送到第二个系统中的器件, 用压力传感器进行定时测量, 采集。然后在安卓端对数据进行处理, 分析。 (3) LED灯: LED发光二极管, 是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件, 它可以直接把电转化为光。本产品利用LED灯来方便人们的阅读功能。通过手机端控制灯的开光和亮度, 从而保护人们的视力。 (4) 音频输出模块:可将计算机、录像机等的音频信号输入进来, 通过自带扬声器播放。并且可以接入任何支持的音频设备;本产品利用音频输出模块, 可实现播放催眠曲, 儿歌, 英语听力等功能, 满足各类人士的要求。
4.2软件
4.2.1移动端手机软件架构
播放列表:查看当前选择的乐曲播放列表并进行播放控制; 音乐模块:包括儿歌, 流行音乐的点播;
学习模块:包括英语听力, 语文朗读的查询与点播;
读物模块:包括各类小说, 人物传记的曲库列表查询与点播;
睡眠模块:查看用户睡眠状况, 对检测睡眠状况进行设置;
设置模块:包括对智能枕头播放音量, LED灯, 闹钟, 工作模式的控制和设置以及手机与服务器的连接设置;
登录模块:输入IP, 密码连接到服务器。
4.2.2服务器端软件架构
开始模块:显示当前乐曲播放列表并进行播放控制;
曲库模块:对数据库中存储的乐曲进行查看, 增加, 删除;
智能枕头模块:对智能枕头的相关设置, 包括音量, LED灯亮灭, 闹钟设置, 模式设置;
手机模块:连接状况查看, IP设置, 密码设置;
本机设置:本机IP查看, 登录密码设置。
5结束语
本作品针对主要问题, 提出了一套基于物联网技术的解决方案。该方案综合运用移动互联网技术、嵌入式系统技术、网络通信技术、传感器技术等, 设计开发了基于移动互联网技术的智能枕头, 致力于睡眠质量跟踪和其他附带功能。具有重大的意义!
参考文献
[1]周洪波.物联网:技术, 应用, 标准和商业模式[M].电子工业出版社, 2010.
[2]于海斌, 梁炜, 曾鹏.智能无线传感器网络系统[M].科学出版社, 2013.
[3]马潮.AVR单片机嵌入式系统原理与应用实践[M].北京航空航天大学出版社, 2007.
[4]嵌入式实时操作系统及应用开发[M].北京航空航天大学出版社, 2005.
移动智能系统 篇10
随着智能移动终端设备(如手机、PDA等)性能提高,其图形交互功能成为研究与开发热点。传统电子白板或协同图形编辑工具等[1,2,3],由于客户端计算复杂等原因不能直接应用于智能移动终端设备。
无线网络环境下白板工具有两种:“手机协同图像编辑工具”和HSSS家庭护理系统中的白板工具。手机协同图像编辑工具支持多用户通过手机对同一幅图像协同编辑处理,但对利用图形方式简单讨论和交流等轻型应用不足, HSSS客户端需要平板电脑,难以适应性能较差的手机或PDA。
因此,本文以CSCW为基础,设计和实现了一个应用于手机等移动终端的多用户图形交互工具mWB。
1系统设计
1.1智能移动终端白板的基本特点
目前移动终端特性为其CPU处理能力弱,终端显示屏小,带宽有限。因此,mWB设计主要限制为一个轻量级电子白板工具:计算简单,白板功能简单(如不包括复杂图像处理);界面简单,系统所要维护共享对象较少;同组用户数量少;并发控制算法采用乐观的锁机制,该算法在用户数量较小时,完全可以满足本系统的要求。
1.2系统功能与结构
mWB是一个B/S架构的典型群件系统,可以完成: 用户登录、群组管理、图元绘制管理(锁定/解锁)等。为减轻客户端负担,mWB采用混合式体系结构,该结构具有集中式结构事件调度以及一致性维护简单特性,客户端消息均由服务器中转。
mWB包括两部分:白板服务器和白板客户端,分别由以下四层组成:第一层(OS)支持网络功能OS是白板系统运行平台,如Win2000,WinXP等;第二层(TCP/IP)TCP/IP协议作为mWB通信支撑协议;第三层(应用层)利用SOAP方式建立客户/服务器连接;第四层(Interface)提供人机交互界面。
mWB系统结构如图 1所示。
客户端手机通过移动网络(如GPRS/CDMA等)接入Internet,通过SOAP协议与服务器建立连接。客户端负责与用户交互,响应用户操作(如用户在白板上画矩形等),并将用户操作以SOAP消息形式发送给服务器;同时,接收和处理由服务器发送消息和处理结果显示给用户。客户端在其本地保存了共享对象的一个副本,对共享对象操作先在本地实施,然后再发送给服务器。服务器监听客户端连接请求,并对应每一个讨论组启动一个“组”服务线程,由“组”服务线负责管理组用户,维护共享数据,接收并转发客户数据,控制并发请求以及消解冲突。此外,还可在PC运行客户端模拟软件,实现PC与手机间交互。
1.3消息格式定义
服务器和客户端交互消息分为两类:控制和数据消息。控制消息刻画用户登录、加入和退出组等动作,需要应答;数据信息是在白板上创建图元对象消息,如直线、圆形和矩形等。
所有消息均以XML描述,由报头和报文体两部分组成。报头元素Header定义为一个六元组:〈Version, Msg ID, DateTime, Session id,Source ID, Destination ID〉,其中Version 指明版本信息;Msg ID 指明该报文唯一标识;DateTime为报文发送日期时间;Session id 为会话唯一标识;Source指明报文发送者唯一标识,采用服务器分配给客户端端口号;Destination为报文接收者标识,为0表示接收者为服务器。报文体Body定义为一个三元组:〈Type, Length, Element List〉,其中Type表明报文类型;Length表示其后Element List中包含元素个数;Element List中每一个元素值表示所传对象一个属性值。
2服务器端的设计与实现
2.1接收客户端连接请求
服务器实例化WBServer类作为服务对象,启动线程HelloThread,监听客户登录。当有客户连接时,服务器首先与该客户端建立连接,然后获取可用端口号IP,并发送该客户端。服务器启动两个线程分别处理客户端输入和输出数据:ServerSender和ServerListener,如图2所示。ServerSender和ServerListener共享一个消息队列,ServerListener负责接收客户端数据并插入消息队列;而ServerSender负责读取消息队列中消息并处理。
服务器端主要类静态关系如图3示。WBServer类有且仅有一个HelloThread类与之关联;HelloThread类与ServerSender是一对多(或者0)的关联关系;ServerSender和ServerListener是一对一的关联,一个Group可与若干个(至少一个)ServerSender和ServerListener“对”关联,一个WBServer可以有若干(包括零)个Group与之关联。
2.2消息分派
消息分派指当服务器接收到客户端消息后,根据消息类别,分别进行处理。这种处理消息的最直观解决方法是使用switch-case或if-else语句,对不同消息分别处理,但由于消息种类可能扩充,导致switch语句将非常庞大,代码可读性差,难以调试维护。尤其是协议发生变化时,这部分代码更改在所难免,所以系统中代码修改一致性难以保证。在本系统实现中,采用了“多态性模式[7]”,有效解决了以上问题,并提高程序运行速度。图4给出说明消息处理的多态性模式设计的类图。
2.3并发控制
在白板应用中,系统维护一个共享虚拟工作空间,其并发控制采用“乐观锁”并发控制算法,即:客户先修改其本地对象,然后再向服务器申请;服务器并行处理客户申请,若同意修改,则返回同意消息,并向其它客户转发;若不同意,则返回否定消息使客户端恢复到该操作前的状态。在同组用户较少时采用“乐观锁”算法,可以有效提高系统响应速度,降低网络通信量。
“乐观锁”算法在检测到冲突发生时,会将用户屏幕显示的内容恢复到过去某一时刻的显示内容,用户会有不自然的感觉。
组中任意一个手机用户,在任意时刻向服务器发送对象操作请求,与电话总机接收到呼入过程相似[8]。因此,服务线程接收用户对象操作请求是一个近似泊松过程,假设一个组有n个用户,共有m个共享对象。现在考虑K(1<k≤n)个用户同时各自独立地选取一个对象的情况,求得发生冲突的概率为:
(1)
以将白板服务器接收操作请求和某一个请求要操作某对象看作是两个独立事件,所以在一段时间内发生冲突概率P即为:
P=P(ξ=k)×P(m,k) (2)
选取一些λ,m值,求得相应P(m,k)值,如图5所示。
由图5可看出,当同组中用户数较少时,系统发生冲突的概率是非常小的。
3客户端的设计与实现
3.1客户端处理
客户端运行于智能终端,负责交互,将用户操作转换后发送服务器;同时接收服务器发送消息,处理后显示给用户。
客户端界面图包含以下四种情形:客户端启动界面、客户端组列表界面、客户端组列表界面和客户端白板界面,如图6所示。
3.2图形交互
在设计图形用户界面时,系统采用了MVC模型,遵循了界面与应用语义相分离的原则。在系统视图中,任何复杂对象都可以看作由一些简单对象所组成,因此将图形交互分解成一些小粒度基本单元,每个基本单元实质上是一个用户界面对象,称之为MeteCaseObject,简称MCO。每个MCO由对话控制(控制器)、表示元素(视图)和(模型)构成。
模型数据信息单元可以有一个到多个,模型独立于界面。视图对象负责显示,并保持与模型状态的一致。控制器是MCO的核心,负责用户的输入,并把用户输入转化为对视图和模型的操作。基于MCO的层次性,可以将简单MCO的对话组合起来完成一个复杂的对话控制。
数据结构GC (GraphyComponent) 用于存放图形类型, GC是有向无圈图。为了便于管理,用链表Linear管理GC的最高层的节点,Linear链表中的节点是系统中最外层的图元,保存时对整个图进行序列化。
4试验分析
图7是运行一个简单的“Hello world!”程序内存使用情况,从该图中可以看出:模拟器内存为128k字节,程序最大使用内存104480字节,程序运行平稳后内存为20952字节。
客户端运行一段时间,测得数据如图8所示。对比图7和图8,程序启动阶段占用大量内存,属于正常。图8中曲线波动是由用户对白板进行随机操作引起,而且可以看出程序运行所使用内存的容量没有超过128k字节限制。可见客户端在内存使用方面基本正常。
5结束语
本文设计并实现了一个基于J2ME的智能移动终端电子白板系统mWB,使用户通过手机或PDA等移动终端可以进行图形交互和协同工作,经过初步实验,证明本系统有效可行。该项研究对手机等移动应用的扩展是一项有益的尝试,也为移动终端交互式应用开发提供了一个基础性工具。
摘要：通过将计算机协同工作CSCW与嵌入式开发相结合,对智能移动终端设备环境下多用户电子白板模型进行了研究、设计和实现。从系统设计、并发控制和图形交互等方面对移动电子白板mWB(mobile Whiteboard)设计技术与实现要点进行详细讨论,并给出了实验分析。所提出的模型系统,使移动终端用户可以方便地进行图形交互和协同工作,初步实验证明该系统有效可行。
关键词：智能移动终端,电子白板,群件,并发控制
参考文献
[1]史美林,向勇,扬光信.计算机支持的协同工作———理论与应用[M].北京:电子工业出版社,2000.
[2]葛晓虎,尹浩,朱耀庭.基于CSCW的远程教育中电子白板的实现[J].计算机工程,2002,28(3):5859.
[3]王焱,吴威,赵沁平.基于Internet的多用户共享虚拟环境框架的研究[J].计算机研究与发展,2002,32(9):348353.
[4]Zhai Jian,Li Qing,Li Xiang.A Cooperative Image Editing Tool Over Mobile Phones[A].Proceedings of the11th International Multimedia Modeling Conference,IEEE Computer Society,2005.
[5]Zhang Zhaomin,He Aiguo,Wei Daming.Whiteboard Functions in a Mobile Teleconference System for Homecare Services[A].Proceedings of the Fourth International Conference on Computer and Information Technology,IEEE Computer Society,2004.
[6]马东海.基于J2ME的手机电子白板的研究与实现[D].西北大学,信息科学与技术学院,2006.
[7]Mark Grand.Java模式[M].北京:电子工业出版社,2004.
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