面向室内定位的雾无线网络技术研究

来源 :西安电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:bailiankk
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着互联网的普及和流行,基于位置服务的社交应用逐渐发展。而基于全球定位系统(Global Positioning System,GPS)的定位已不足以满足室内环境下位置服务的需求,由此催生室内定位系统的研究。室内定位系统追求高精度服务的同时,也将低时延保障作为其业务质量的重要衡量标准。同时,定位服务具有用户请求更加频繁、室内定位环境部署更加快速、物联网环境下联合定位的数据融合更加复杂及为提高定位精度所带来的大量数据传输和数据计算等特征,这些都对当前的定位终端与云定位服务器相结合的定位网络架构提出了挑战。而雾计算架构的设备边缘化、可扩展性、分布式、异构性、数据本地化及自主计算性这些特点,正好满足室内定位业务的相关问题。为降低定位时延和保障定位精度,基于传统局域网络,室内定位作为网络业务的扩展,本文致力于研究面向室内定位的雾无线网络及其资源分配机制,主要内容和贡献为:1.本文研究了一种面向室内定位的雾无线网络。在分析其分层结构和特点基础上,设计了一种面向室内定位的雾无线网络的方案,其具有集中控制的网络管理节点和提供分布式计算的雾节点。而后,利用虚拟化、软件定义网络(Software Defined Network,SDN)等关键技术,分别对雾无线网络基础环境、网络切片、网络管理节点和室内定位业务进行了详细的设计,给出了基于雾无线网络的室内定位实现。最后通过软硬件结合的方式搭建原型平台,并部署基于接收信号强度值(Received Signal Strength Indication,RSSI)的极大似然+加权质心算法实现的室内定位业务。设计平台测试场景,测试结果验证了雾无线网络设计的可行性,同时也证明所搭建的雾无线网络原型平台可有效降低定位时延并保障定位精度。2.为了进一步提高雾无线网络的资源利用率并降低室内定位的定位时延,本文研究了面向室内定位的雾无线网络的资源分配机制。通过对无线带宽分配和雾计算子节点选择进行联合优化,将最小-最大化定位子任务处理时延问题建模为0-1变量和连续变量的混合约束优化问题。由于该问题的非光滑、混合约束特性,本文致力于次优解的算法设计。首先将原问题松弛为最小化问题,而后引入循环迭代机制,研究一种联合资源优化算法,并将最小化问题求解转换为0-1雾节点选择子问题和连续的无线带宽分配子问题,分别采用隐枚举法和拉格朗日乘子法进行求解。最后,本文通过仿真验证该算法的收敛性,并将该算法与注水算法和启发式算法分别进行对比,表明该算法可有效降低定位任务处理的时延,并保证了雾计算子节点资源分配的公平性。
其他文献
人脸检测是用来准确获取人脸部的大小和位置的一项基于计算机识别的数字化技术,主要突出人脸的特征,而弱化次要的衣着和环境等信息。随着研究的深化,人脸检测同样可以反映出
随着信息时代的高速发展,信息分类已经成为各行各业快速有效地获取有用信息不可缺少的步骤。模糊聚类分析作为研究分类问题的重要手段,应用于模块划分中,具有重要的理论意义
云计算是一种新兴的商业模式,利用分布式物理机集群整合计算资源和信息服务,使得云服务提供商能够向用户提供高性能的计算服务。随着云计算服务规模地拓展,支撑这些服务的物
伴随着社会的发展和进步,微生物污染时刻威胁着人体的健康,对微生物的抑菌研究得到了人们更多的关注。微生物对传统抗生素的药物依赖性越来越明显,因此迫切需要人们开发新的材料来替代传统药物应用于对微生物的抑菌研究。碳量子点是一种新型的荧光碳纳米材料,具有独特的荧光性能、低毒性、良好的生物相容性等优点得到了广泛关注。本文通过设计不同的材料作为前驱体合成了不同的荧光碳量子点,并将其成功应用于对微生物的光催化抑
我国现行房产税征收范围较窄,计税依据与房产价值脱节,难以全面发挥财产税应有的功能作用,不利于完善地方税体系建设。2011年,沪渝房产税改革试点在万众瞩目下拉开序幕,这是
重力补偿系统广泛应用于太空零重力环境的模拟,为飞行器、太空站等航天系统的在轨飞行之前提供可在地面进行相关动力学实验的零重力环境。因气动系统具有较高的功率质量比、
跳频信号由于保密性好、抗干扰性强等优良特性在军事通信领域得到了广泛应用,其侦查技术一直是研究的热点。近年来由于高带宽带来的高采样率和海量数据处理问题给跳频信号侦
金丝猴是国家一级保护动物,对其进行保护的必要性不言而喻,而行之有效的监测手段是保护金丝猴的重要措施之一。在金丝猴的监测中,数码影像技术由于具有非侵入性、无损伤性和
计算机辅助创新设计平台(Innovation Knowledge Cloud,IKC)是以创新理论(Theory of Inventive Problem Solving,TRIZ理论)为脉络,重组科学原理及专利等知识,为设计者提供创新
近十几年,随着智能计算领域的发展,智能优化算法发展异常迅速。对于陷入局部最优的情况,智能优化算法会选择尝试用不同的方式来做出改变,而且可以有效的在短时间内找到更优的