摘要：我国大部分景区都拥有与众不同的丰富底蕴与文化,而这样的文化却没有在景区宣传和开发中被充分利用、展示出来,泯然于千篇一律的景区设计中。这不仅仅是不利于弘扬传统文化,也不利于景区的可持续发展,为了能够有效地将丰富的文化底蕴融入到景区宣传以及开发中去,以位于无锡的惠山古镇为先例,结合惠山泥人文化,通过一系列面向儿童的景区装置设计。通过这一系列举措不仅能够给予儿童一个更加有趣的游玩体验,同时还能够将惠山泥人文化有效地传递进入儿童心中。通过这些研究希望可以为其他地区的景区设计以及景区宣传提供有益的借鉴。

摘要：物理不可克隆函数作为一种芯片指纹,已经在信息安全领域获得了广泛应用。但是,目前主流物理不可克隆函数需要设计独特的硬件结构以获取特征信息,在极端开销受限系统方面的应用面临着巨大的挑战。故以路径敏化为研究对象,结合器件延迟偏差特性与寄存器采样不确定性,提出一种从已有硬件结构中提取偏差数据的多熵源软物理不可克隆函数设计方案。该方案首先选择若干组测试激励敏化目标路径,建立物理不可克隆函数响应与芯片特征的映射关系;然后分别在电路网表中插入扫描链结构,在触发器采样阶段施加不同超频时钟信号,提取芯片的异常数据;最后将其与标准输出进行对比,统计不同时钟频率下的错误路径条数,并进行随机组合获取物理不可克隆函数响应。实验结果表明,所提物理不可克隆函数惟一性为47.58%,随机性为49.7%,且具有抗机器学习攻击的能力。

摘要：隧穿磁阻(TMR)传感器相比于其他类型磁阻传感器功耗更低、灵敏度更高、可靠性更好,在军事和民用等领域有着广阔的应用前景。该文针对TMR传感器的微弱信号检测和安全防护等问题,提出一种高精度TMR传感器读取专用集成电路(ASIC)和提取传感器物理不可克隆函数(PUF)特性的设计方案。该方案通过设计前端低噪声仪表放大器和高精度模数转换器,并结合斩波技术和纹波抑制技术,实现高精度信号读取和模数转换;利用具备数字输出功能的TMR磁强计比较不同传感器零位偏差,采用多位随机平衡算法完成TMR磁强计的软PUF设计,可产生128 bit PUF响应。TMR传感器读取ASIC利用上海华虹0.35μm CMOS工艺完成流片,并测试磁强计功能和TMR-PUF性能。实验结果表明,在5V电源电压下,TMR磁强计系统功耗约10 mW,噪底可达–140 dBV,3次谐波失真–107 dB;TMR-PUF的唯一性达到47.8%,稳定性为97.85%,与相关文献比较性能优异。

摘要：物联网(IoT)作为战略性新兴产业已经上升为国家发展重点,但在实际应用中也面临各种安全威胁。确保资源受限物联网系统数据传输、处理和存储的安全已成为研究热点。该文通过对物理不可克隆函数(PUF)和传感器制备工艺偏差的研究,提出一种基于气敏传感器的高稳态物理不可克隆函数发生器设计方案。该方案首先采用静电喷雾沉积(ESD)方式生成具有高比表面积特性的纳米材料,结合高温煅烧技术制备Pd-SnO_(2)气敏传感器;其次采集Pd-SnO_(2)气敏传感器在不同气体浓度、环境温度、加热电压条件下对甲醛气体的响应数据;然后利用随机阻值多位平衡算法比较不同簇气敏传感器响应的阻值,进而产生多位高稳态PUF数据;最后对所设计PUF发生器的安全性和可靠性进行评估。实验结果表明,该PUF发生器的随机性为97.03%、可靠性为97.85%、唯一性为49.04%,可广泛应用于物联网安全领域。

摘要：气敏传感器具有气体识别、探测和监测等功能,广泛应用于工业生产等领域,但在泄漏预警时缺乏迅速识别和定位等功能.本文基于传感器制备工艺偏差分析,通过对传感器气敏机制的研究,提出一种基于Ni-SnO_(2)纳米颗粒的气敏传感器物理不可克隆函数(Gas Sensor-Physical Unclonable Function,GS-PUF)设计方案.该方案利用掺杂Ni元素的方法,结合静电喷雾沉积技术制备Ni-SnO_(2)气敏传感器,以获取更加稳定可靠的物理特征值,然后采集气敏传感器对不同浓度下气体的响应数据,最后利用随机阻值多位平衡算法比较不同组气敏传感器响应电信号值,实现PUF数据输出.制备每组样本可产生128位二进制数据的多组PUF样本,进行对比实验.结果表明,所设计的GS-PUF具有气体泄漏源头识别定位的功能,且随机性提升至99%,唯一性达49.80%.

摘要：针对高斯滤波会使图像过度平滑及高低阈值选取的主观性影响传统的Canny边缘检测效果,提出一种基于改进Canny算子的边缘检测方法。该方法采用了改进的中值滤波,且依据图像的幅值梯度直方图特性得到自适应的高低阈值,再结合FPGA(现场可编程门阵列)高速并行处理数据和多级流水的特点,设计了一个基于硬件平台的实时边缘检测系统。实验结果表明,该系统实时性效果好,边缘的提取完整,阈值的选取具有自适应性。