Runtime Verification Containers for Publish/Subscribe Networks
针对运行时验证技术难以无缝集成到工业级发布/订阅网络的问题，本文提出轻量的运行时验证容器方案，可与发布订阅节点共部署以监控消息流，经多组实验和软件定义汽车案例完成全面性能基准测试。
2024-08-09 cs.DC cs.NI
A Hybrid Multicast-Unicast Infrastructure for Efficient Publish-Subscribe in Enterprise Networks
在企业网中构建大规模的订阅-订阅基础设施的主要挑战之一是向订阅者提供所需的信息，同时最小化所消耗的主机和网络资源。通常，先前的方法利用IP多播或点对点单播来有效地传播信息。在这项工作中，我们提出了一种新的混合框架，这是一个组合的组播和单播数据传播。我们的混合框架使我们能够同时利用多播和单播的优势，同时避免其缺点。我们研究了几种算法，用于计算发布者的传输到多播和单播传输的最佳映射。使用广泛的模拟，我们表明，我们的混合框架减少了消耗的主机和网络资源，优于传统的解决方案。为了确保用户的兴趣与现实世界的设置非常相似，我们的模拟基于股票市场数据和记录的IBM WebShpere订阅。
2010-04-12 cs.DC cs.NI
Publish-Subscribe Systems via Gossip: a Study based on Complex Networks
本文分析了采用非结构化P2P覆盖网络来构建网络订阅系统。我们考虑一个非常简单的分布式通信协议，基于八卦和本地知识，每个节点有关于其邻居的订阅。特别地，在接收（或生成）新事件时，节点将其发送到订阅与该事件匹配的那些邻居。此外，该节点将该事件传播给其“不感兴趣”的邻居，使得该事件可以通过覆盖层传播。提供了一种数学分析，以估计接收事件的节点的数量，基于网络拓扑结构，用户的数量和八卦概率。将这些结果与通过模拟获得的结果进行比较。结果表明，即使当订阅者的数量代表一个非常小的（但不可忽略的）网络节点的一部分，通过调整八卦概率的事件可以渗透通过覆盖。因此，使用非结构化网络。与简单的传播协议相结合，代表了一种构建对等网络订阅应用程序的可行方法。
2012-06-20 cs.DC cs.NI
An Electric Vehicle Charging Management Scheme Based on Publish/Subscribe Communication Framework
受减轻CO $_2$污染的激励，基于电动汽车（EV）的应用通过使用电能代替传统的燃料能量，最近受到商业和研究团体的广泛关注。虽然电动汽车本身的行驶距离有限，但这种限制可以通过部署公共充电站（CS）来克服，以便在行驶过程中为电动汽车电池充电。在本文中，我们提出了一种新的通信框架，在移动的电动汽车充电的情况下，发布/订阅（P/S）的基础上传播必要的CS信息的电动汽车的机制，以便他们作出优化的决定在哪里充电。我们的通信框架的一个核心部分是利用路边单元（RSU）来连接从CS到EV的信息流，这被认为是一种具有成本效益的通信基础设施。在这种设计下，我们引入了两种互补的通信模式的信令协议，即推和拉模式，以使所需的信息传播操作。分析和仿真都表明了Pull模式的优势，在这种模式下，信息被缓存在RSU上，以支持异步通信。我们还提出了一个远程预约服务的基础上拉模式，这样的CS选择决策可以利用电动汽车的充电预约的知识，从电动汽车通过RSU发布到CS。结果表明，无论是在CS和EV侧的性能进一步提高的基础上使用这些预期的信息。
2016-05-08 cs.NI
Why We Shouldn't Forget Multicast in Name-oriented Publish/Subscribe
面向名称的网络引入了以信息为中心的、安全的、全球可用的网络订阅基础设施的愿景。当前的方法集中于基于单播的拉取机制，从而在接收器处自动更新内容方面不足。在本文中，我们认为，包括多播将授予额外的好处，网络层，即有效的实时数据分布，多对多的通信模型，并简化会合过程。面向组的命名概念全面反映了这些方面，该概念集成了各种可用的组方案并引入了新的用例。这个面向名称的多播访问的第一稿已经在HAMcast中间件中实现。
2012-01-01 cs.DC cs.NI
A Haystack Full of Needles: Scalable Detection of IoT Devices in the Wild
消费者物联网（IoT）设备非常受欢迎，为用户提供丰富多样的功能，从语音助手到家用电器。这些功能通常会带来重大的隐私和安全风险，最近值得注意的是，大规模的全球协同攻击会破坏大型服务提供商。因此，解决这些风险的重要第一步是了解物联网设备在网络中的位置。虽然存在一些有限的解决方案，但一个关键问题是，只能看到采样流统计数据的互联网服务提供商是否可以进行设备发现。特别是，对于ISP来说，高效、有效地跟踪和跟踪数百万用户部署的物联网设备的活动是一项挑战--所有这些都是通过采样的网络数据进行的。在本文中，我们开发并评估了一种可扩展的方法，以准确地检测和监控用户线路上的物联网设备，这些设备具有有限的高采样数据。我们的研究结果表明，数百万个物联网设备可以在几个小时内检测和识别，无论是在主要的ISP还是IXP，使用被动的，稀疏采样的网络流报头。我们的方法能够检测超过77%的物联网制造商的设备，包括智能扬声器等流行设备。虽然我们的方法对于提供网络分析是有效的，但它也突出了重要的隐私后果。
2020-09-30 cs.NI
A Pub/Sub SDN-Integrated Framework for IoT Traffic Orchestration
物联网（IoT）正在发展，日常使用中互联网连接设备的采用不断增长。这种增长不仅会影响网络中其他来源的流量，还会影响IoT设备和应用的通信质量要求，如服务质量（QoS）。随着动态网络管理和动态网络编程技术（如软件定义网络（SDN））的兴起，可以定制流量管理和通信质量要求，以适应利基用例和特性。我们提出了一个发布/订阅QoS感知框架（PSIOT-SDN），该框架编排物联网流量，并在物联网数据聚合器和发布/订阅消费者之间协调网络资源的分配。PSIoT框架允许使用IoT聚合器的发布/订阅编排器的功能进行边缘级QoS控制，此外，还允许通过将SDN功能与带宽分配模型相结合来进行网络级QoS控制，以进行全网IoT流量管理。该框架与SDN的集成使其能够动态地对SDN控制器启用的带宽共享做出反应，从而为物联网流量提供更好的带宽分配和更高的链路利用率。
2019-07-20 cs.DC cs.NI
Virtual Sensor Middleware: Managing IoT Data for the Fog-Cloud Platform
本文介绍了虚拟传感器中间件（VSM），它有助于分布式传感器数据处理的多个雾节点。VSM使用虚拟传感器作为中间件的核心组件。虚拟传感器概念经过重新设计，以支持传感器/设备虚拟化之外的功能，例如部署一组虚拟传感器来表示物联网应用程序和跨多个雾节点的分布式传感器数据处理。此外，虚拟传感器处理物联网设备的异构性和使用不同适配器与物联网设备和底层协议通信的各种通信协议。VSM使用了一种定制-订阅设计模式，允许虚拟传感器从其他虚拟传感器接收数据，以实现无缝的传感器数据消费，而无需在虚拟传感器之间进行紧密集成，从而减少了应用程序开发工作。此外，VSM增强了虚拟传感器的设计，增加了支持动态环境中数据共享的组件，在动态环境中，数据接收者可能会随着时间的推移而变化，需要进行数据聚合，并且处理丢失的数据对于应用程序至关重要。
2022-10-18 cs.NI
A Distributed Event-Triggered Control Strategy for DC Microgrids Based on Publish-Subscribe Model Over Industrial Wireless Sensor Networks
本文提出一种基于发布-订阅模型的分布式事件触发控制策略，用于直流微电网电压稳定和储能平衡，通过改进卡尔曼共识滤波器和事件触发通信减少网络流量，仿真验证其有效性。
2019-06-09 cs.DC cs.MA cs.NI
From req/res to pub/sub: Exploring Media over QUIC Transport for DNS
本研究提出基于Media-over-QUIC架构的发布-订阅式DNS方案，通过原型验证其可减少更新流量、缩短记录更新时延，同时也指出了端点开销升高、首次查询时延增加的新挑战。
2025-10-30 cs.NI
Survey of Communication Protocols for Internet-of-Things and Related Challenges of Fog and Cloud Computing Integration
物联网（IoT）设备数量的快速增长正在加速对新解决方案的研究，以使云服务具有可扩展性。在这种情况下，雾计算的新概念以及雾到云计算的组合范式对于分散云计算变得至关重要，同时使服务更接近终端系统。本文调查了满足物联网通信要求的应用层通信协议，以及它们在基于雾和云的物联网系统中实施的潜力。为此，本文首先对物联网通信协议的主要特点进行了比较分析，包括请求-应答和订阅-订阅协议。在此之后，本文调查了在系统的每个部分（物联网，雾，云）中广泛采用和实施的协议，从而展开了关于它们的互操作性和更广泛的系统集成的讨论。最后，本文回顾了主要的性能问题，包括延迟，能量消耗和网络吞吐量。该调查预计将有助于系统架构师和协议设计师在集成的物联网到雾到云系统架构中选择通信协议。
2019-02-27 cs.NI
Stand-alone device for IoT applications
物联网（IoT）是一个由互联且会说话的设备组成的数字世界，为无数不同的智能应用程序提供了空间。本文提出了一种具有多种功能的物联网支持的独立设备：（i）与用户交互，（ii）所需的应用程序选择，（iii）数据感测，（iv）数据发布，以及（v）决策和驱动。该算法允许用户选择应用程序并输入特定数据进行校准，完成后使设备能够进一步工作。为了验证和测试它的能力，一个灵巧家庭花园环境创建使用该设备，温度，湿度，土壤湿度传感器和执行器。由于物联网应用程序不可避免地要进行实时通信，因此传感器数据会发布到Mosquitto MQTT代理，以允许实时远程访问。设备做出的决定通过继电器发送到执行器，从而实现连续的监控过程。结果证明该设备适用于物联网应用的应用程序。
2021-09-02 cs.NI
Digital Twin-Guided Energy Management over Real-Time Pub/Sub Protocol in 6G Smart Cities
针对6G物联网设备资源限制及现有管理策略缺乏实时性、依赖离散动作的问题，提出数字孪生引导的能量管理框架，结合RTPS协议与DDPG强化学习引擎，实现95百分位延迟改善37%、能耗降低30%。
2025-08-25 cs.NI
Preventing Coordinated Attacks Via Distributed Alert Exchange
对信息系统的攻击和随后的入侵可能会造成巨大的收入损失。仅仅考虑来自网络孤立来源的信息并不总是能够预防这两种情况。要识别这种攻击的不同行动并作出反应，就必须对整个系统有一个全局的看法。通过发布/订阅中间件实现的松耦合，可以使分散式系统的设计和部署受益，该分散式系统的目标是检测和响应信息系统攻击。在本文中，我们提出了使用这种通信模式的一般分散的攻击预防框架的优点和方便。此外，我们提出了我们的方法的设计和实现现有的发布/订阅中间件的基础上，并评估我们的方法为GNU/Linux系统。
2008-02-26 cs.CR cs.NI
FogMQ: A Message Broker System for Enabling Distributed, Internet-Scale IoT Applications over Heterogeneous Cloud Platforms
由于大量地理上分布的设备通过消息代理进行通信，传统消息代理会出现过度的尾端到端延迟。另一方面，无代理消息传送系统虽然确保低延迟，但高度依赖于直接设备到设备（D2D）通信技术的限制，并且不能很好地扩展，因为大量资源有限的设备交换消息。在本文中，我们提出了FogMQ，一个基于云的消息代理系统，克服了传统系统的局限性，使自主发现，自我部署，并在异构云平台上的消息代理的在线迁移。对于每个设备，FogMQ都提供了一个高容量的设备克隆服务，可以订阅设备消息。克隆有助于在资源丰富的云计算节点中进行近边缘数据分析。FogMQ中的克隆应用了Flock，这是一种模拟群集行为的算法，允许克隆以分布式方式动态选择并自主迁移到不同的异构云平台。
2016-10-03 cs.DC cs.NI
LPWAN based IoT Architecture for Distributed Energy Monitoring in Deep Indoor Environments
Dortmund University of Applied Sciences and Arts（多特蒙德应用技术大学）
本文提出了一种基于 LPWAN 的分布式物联网架构，通过结合多种 LPWAN 技术优化成本和覆盖范围，用于深室内环境的能源监控。
2025-11-30 cs.NI cs.SY eess.SY
Analyzing IoT Hosts in the IPv6 Internet
针对IPv6互联网中物联网终端主机缺乏全面分析的问题，本文通过主动测量分析IPv6可访问的物联网主机，发现其数量远少于IPv4，且存在较高的证书安全风险，并计划公开相关资源以推动研究。
2023-07-19 cs.NI
StreamRTPS: Increasing DDS Bandwidth Efficiency by Reducing Protocol Overhead
RWTH Aachen University（亚琛工业大学）
提出三种扩展RTPS协议的方法：流协商机制、负载聚合方案和预测性心跳抑制策略，分别减少头部开销、IP/UDP开销和控制流量，在保持兼容性下最高降低带宽消耗50.6%。
2026-06-15 cs.NI cs.SY eess.SY
IoT Notary: Attestable Sensor Data Capture in IoT Environments
现代物联网环境（如智能建筑）要求最终用户信任系统发布的数据捕获规则。这种信任错位的原因有几个-物联网系统可能故意违反规则，或者物联网设备可能由于网络攻击而将用户数据传输给恶意第三方，导致个人隐私或服务完整性的丧失。为了解决这些问题，我们提出了IoT Notary，这是一个确保物联网系统和应用程序信任的框架。IoT Notary为实时传感器数据提供安全的日志密封，以生成可验证的“完整性证明”，验证者可以基于此证明捕获的传感器数据符合发布的数据捕获规则。IoT Notary是TIPPERS的一个组成部分，TIPPERS是一个智能空间系统，已部署在加州大学欧文分校，在校园内提供各种基于位置的实时服务。我们在实时WiFi连接数据上进行了大量实验，以评估IoT Notary，结果表明IoT Notary带来了标称开销。安全日志仅占用21%的存储空间，而用户即使使用资源有限的设备，也可以在不到两秒的时间内验证一天的数据。
2021-08-04 cs.CR cs.DB cs.DC
A bibliometric investigation into the literature of semantic reasoning in Internet of Things
如今，语义互操作性是物联网（IoT）中用于源之间信息交换的新关键词。不断的互动和合作的需要导致了语义Web的创建与工具和推理的帮助下，管理个人信息。鉴于物联网的重要性和语义技术在这一领域的越来越多的使用，目前的文献计量学调查是在物联网的语义推理领域进行的。文献计量学涉及分析科学来源的书目数据，它可以用来分析科学领域的现状。通过对Web of Science数据库中检索到的799篇文章的分析，研究了主题类别分布、多产和有影响力的作者、文章的语言、文章的出版商及其地理分布、最受争议/研究和最常被引用的文章以及关键词趋势。这项研究的结果表明，近年来在物联网语义推理领域发表的文章数量大幅增加。在分析的文章中，有10个国家产生了84%的文件，中国处于领先地位。此外，作为关键词分析的结果，可以认为雾计算、边缘计算、语义网和无线传感器网络是该领域中最重要的关键词。此外，在专业关键字中，本体论的平均引用次数最高。
2022-02-05 cs.DL cs.NI
AirSPEC: An IoT-empowered Air Quality Monitoring System integrated with a Machine Learning Framework to Detect and Predict defined Air Quality parameters
Department of Electronic and Telecommunication Engineering, University of Moratuwa, Sri Lanka（电子与电信工程系，穆塔瓦大学，斯里兰卡）
针对现有空气质量监测缺乏实时性与语义分布能力的问题，提出集成机器学习与NodeRED仪表板的物联网框架AirSPEC，实现空气质量检测与时空预测，并通过ESP8266及MQTT向用户传达数据与警报。
2021-11-28 cs.AI cs.NI
An IoT system for a smart campus: Challenges and solutions illustrated over several real-world use cases
本文开发了一种用于监控多供应商设备的智慧校园物联网系统，通过五个真实场景分析并解决了互操作性、可扩展性等集成挑战，验证了基于开源架构的物联网系统的可行性与潜力。
2024-02-15 cs.CY cs.NI
Optimizing Profitability in Timely Gossip Networks
本文研究双向流言网络中服务器与用户在版本年龄约束下的Stackelberg博弈，分析低连通性与高连通性拓扑下的均衡订阅与采样策略，以优化服务器利润。
2024-05-01 cs.IT cs.NI eess.SP
