摘要：针对传统饮水机功能单一、能耗高、无法精确注水和难以获取饮水机实时状态的问题,设计了一款基于物联网技术的智能饮水机。以树莓派(RaspberryPi4B)作为核心控制器,集成了智能水杯高度检测、自动注水、水温控制、环境检测和语音提醒等多个模块。同时,采用PID控制算法,实现了对注水速度的精确控制,以适应不同材质和大小的水杯。此外,还开发了一个云智能APP的操作界面,使用户可以远程查看和控制饮水机的状态。通过对饮水机的水杯参数、注水速度和水温控制等功能进行测试,发现该饮水机性能稳定,并达到了预期的设计目标。

摘要：针对铁路无线Mesh网络这种用户移动速度快、Mesh节点间切换频繁的应用场景,研究一种高效的数据通信方案。虽然二层转发相比三路由具有更好的移动性支持,但本文通过形式化分析发现,网桥的二层数据包转发策略可保证的路径更新延时为CAM表项的超时阈值timeout,不适用于铁路无线Mesh网络,然后提出一种主动位置告知策略实现转发路径的实时更新,并在此基础上设计一种基于端口记忆和主动位置告知的二层数据包转发策略CFP-ALN(CAM based Forwarding Policy with Active Location Notice)。研究表明,策略CFP-ALN不仅可保证快速移动用户最低的切换延迟,并且只需要增加一个单播数据包的网络开销,具有良好的实用性。

摘要：旅客列车Internet应用的需求日趋强烈,而铁路沿线的无线宽带覆盖是实现旅客列车Internet应用的必要条件,也是当前的研究热点。基于这个研究方向,本文提出榕树型拓扑、多跳无线链、节点失效危险度、破坏因子等概念。设计榕树型拓扑的动态最小生成树算法,在此基础上,探讨了榕树型拓扑的网络健壮性;然后基于榕树型拓扑设计一种多出口总线的铁路无线Mesh网络结构和多模Mesh节点结构,设计了微蜂窝部署方案和混合频道复用方案,并就其传输延迟和传输带宽进行探讨和分析;最后基于本文提出的方法,对一段300km长的铁路线进行实例部署规划。理论分析和实例部署规划表明,榕树型拓扑具有较低的传输延迟、较高的传输带宽和较强的网络健壮性,符合铁路无线宽带覆盖的要求。另外,榕树型拓扑只要求在铁路沿线部署若干个有线网络出口,且结构调整灵活,具有很好的可实施性。

摘要：现有网络设备支持的协议体系庞大,导致高度复杂,不仅限制了IP网络的技术发展,更无法满足当前云计算、大数据和服务器虚拟化等应用趋势。软件定义网络(SDN)作为一种最新网络架构,对网络设备控制面、转发面和应用层功能进行重新定义抽象,使得网络设备软件可编程,有望改变上述局面。介绍了OpenFlow技术的产生背景、特点及发展现状,分析了基于OpenFlow的SDN体系结构和平台设计的关键技术,并探究了SDN技术在网络管理自动化、光网络传输与IP承载的统一控制、无线网络的平滑切换、网络虚拟化和QoS保证等方向的应用。

摘要：由于高速公路ETC系统的实时流量状况在实际研究分析过程中难以量化计算和展示,且尚无一套针对高速公路ETC环境的仿真系统来解决高速公路ETC系统运行场景优化。根据ETC数据特性设计了一套基于ETC环境的仿真系统。在仿真系统中涉及3个核心算法:ETC数据特征提取算法,为仿真平台提供生成仿真数据的特征;改进多任务调度算法,以满足仿真环境中多任务的运算能力;高速公路车流控制策略算法,为在途车流量控制提供了决策指标。实验结果表明:该系统能有效获取ETC数据特征,改进多任务调度算法相较其他算法性能更优,可实现仿真路网的整体车流量控制与优化。

摘要：针对旅客列车车-地宽带互联的AP(Access Point,接入点)间切换不仅要求切换执行快速、而且要求切换判决迅速的特点,研究如何实现车载通信网关自主快速的AP间切换。为此首先提出狭义和广义AP间切换的概念,以描述车载通信网关自主地从一个AP切换到下一个AP的完整过程,并根据旅客列车宽带Internet应用的需求与特点建立车-地宽带互联的广义切换模型。为实现该模型的AP间切换性能,进一步设计基于RSM的切换判决模型和基于多无线模块的快速AP间切换算法TTBC。研究表明,基于车-地宽带互联的广义切换模型及其切换判决模型,结合快速AP间切换算法TTBC,不仅可将网络中断时间减少至毫秒级,并且可保证切换前后的通信质量,从而实现车载通信网关随旅客列车在不同AP间快速移动时自主快速的AP间切换。

摘要：为支持旅客列车车-地宽带互联更为有效的流量管理,提出了一种基于ON/OFF模型的Internet流量模型,并设计了相应的流量管理策略和预取访问算法。首先论证了旅客列车车-地宽带互联系统中用户会话请求的到达过程为泊松过程,然后通过系列仿真实验模拟了车-地宽带互联的流量分布,并构建实验床采集实测流量进行验证,结果表明基于泊松到达过程的流量模型能较好地反映车-地宽带互联的流量特性,并较好地服从Inv Gaussian分布。然后进一步引入了预取策略,大幅降低了车-地宽带互联系统的请求拒绝率和流量损失,提高了系统的吞吐率。

摘要：准确的交通预测对于智能交通系统(ITS)至关重要。然而,由于复杂的时间和空间依赖关系,现有的交通流预测方法未能有效捕获路网的时空特征,并且忽略了路网交通数据的相关性在空间维度和时间维度上表现出的较强动态性。为了进一步提高预测精度,提出了一种基于多头注意力的时空图神经网络模型。首先,该模型构造了一个自适应图结构学习组件,该自适应图结构学习组件可以有效地捕获图结构的动态时空相关性。其次,该模型基于注意力机制分别设计了时间多头注意力模块和空间多头注意力模块,所设计的时空多头注意力模块可以有效地对路网的时空特征进行提取。最后,利用堆叠的时空卷积层对未来的交通状况进行预测。在开源数据集上的实验结果表明:该模型在时空特征提取以及长期预测方面表现优异,并且比基线方法取得了更精确的预测结果。

摘要：针对FlexRay的动态段调度难题,提出了一种基于AUTOSAR规范的与FID分配无关的消息传输周期及其长度确定方法,建立了基于并行处理器负载平衡调度的BIP模型,设计了一种适合大规模消息调度的周期递增LPT算法PILPT和一种防止长周期消息占用短周期消息位置的相位保留LPT算法PRLPT,最后给出了在实际应用环境中PILPT算法和PRLPT算法的一般性选择依据.仿真实验结果表明,不论是对J1939消息集还是对消息数量更多、消息长度分布更广的可变消息集,PILPT算法和PRLPT算法在优化比率、负载均衡以及算法速度上均达到了较好的调度性能.

摘要：WiFi技术已逐步由室内应用扩展到室外移动环境,但原本针对游牧式环境而设计的扫描策略尚难以为车载应用提供可靠的宽带连接,为此对WiFi在移动环境下的扫描记录可信度和扫描开销进行了深入探讨,并针对市区内、高速公路、250 km/h和360 km/h高速铁路等几种典型车载移动环境提出了相应的扫描策略优化方案。仿真结果表明,针对这几种典型车载移动环境设计的WiFi扫描策略在综合考虑无线信道部署方案的基础上,可达到较好的扫描记录可信度和较低的扫描开销,从而可为车载WiFi应用提供良好的AP切换判决和宽带数据通信支持。