Fake-Acknowledgment Attack on ACK-based Sensor Power Schedule for Remote State Estimation
Hong Kong University of Science and Technology(香港科技大学);The University of Paderborn(帕德博恩大学);Uppsala University(乌普萨拉大学)
研究针对远程状态估计的恶意攻击,分析攻击者如何通过篡改确认信息影响传感器调度策略,提出在攻击能力有限时的攻击策略及对估计性能的影响。
2015-06-26 cs.SY eess.SY math.OC
On Remote Estimation with Multiple Communication Channels
Coordinated Science Laboratory, University of Illinois at Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校协同科学实验室)
本文研究了多个通信信道下的序列估计和传感器调度问题,指出传统方法在新设定下可能不优,并通过引入辅助信道提出阈值-阈值调度策略。
2015-09-30 cs.IT cs.SY eess.SY
Deep Reinforcement Learning for Radio Resource Allocation in NOMA-based Remote State Estimation
针对基于 NOMA 的远程状态估计,本文提出动作空间压缩方法与深度强化学习算法,联合优化信道分配和功率分配,以最小化长期平均估计均方误差并提升可扩展性。
2022-05-24 cs.IT cs.SY eess.SP
Scheduler-Pointed False Data Injection Attack for Event-Based Remote State Estimation
研究了信息物理系统中基于事件的远程状态估计的攻击问题。我们的目标是降低基于事件的调度器的效果,同时绕过$χ^2$错误数据检测器。通过修改新息信号的数值特征,提出了一种双通道伪数据注入攻击策略。证明了攻击策略的存在性,并给出了一种算法,在该攻击策略下,调度器几乎失效,远程估计器的性能下降。数值模拟来说明我们的理论结果。
2021-10-14 cs.SY eess.SY math.OC
Remote State Estimation over a Wearing Channel: Information Freshness vs. Channel Aging
Linköping University(林雪平大学);Foundation for Research and Technology – Hellas (ICS-FORTH)(希腊研究基金会(计算机科学研究所));Northeastern University London(伦敦东北大学)
研究在退化信道上线性高斯系统远程估计问题,探讨传输时机与信道恢复的最优策略,提出半马尔可夫决策过程模型。
2026-05-14 cs.IT cs.SY eess.SY
Optimal Sensor Scheduling and Remote Estimation over an Additive Noise Channel
Coordinated Science Laboratory, University of Illinois at Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校协同科学实验室)
研究在存在加性噪声信道下,如何通过最优传感器调度与远程估计降低通信与估计成本。
2015-09-30 cs.IT cs.SY eess.SY
Bayesian Quickest Change Detection of an Intruder in Acknowledgments for Private Remote State Estimation
对于地理上分离的信息物理系统,远程监视或控制站点处的状态估计对于确保系统的稳定性和可靠性是重要的。通常出于安全或商业原因,有必要确保过程状态和控制信息的机密性。当前感兴趣的主题是机密国家信息的私人传输。许多传输编码方案依赖于可能易受来自对手的干扰的干扰。我们考虑一个隐形入侵者,有选择地阻止窃听,使窃听者获得一个可靠的状态估计击败编码方案。我们利用贝叶斯最快变化检测技术,快速检测在线入侵者在远程发射机和接收机的存在。
2022-12-16 cs.IT cs.SY eess.SP
CSI-Free Low-Complexity Remote State Estimation over Wireless MIMO Fading Channels using Semantic Analog Aggregation
本文提出一种免CSI的语义模拟聚合方案,结合恒定增益滤波与CSSCA离线优化,实现低复杂度远程状态估计,并通过李雅普诺夫分析给出稳定性条件,数值验证性能优于常用方法。
2025-01-24 cs.IT cs.SY eess.SP
Remote State Estimation with Unreliable Communication: Information Asymmetry and Belief Structure
University of Cyprus(塞浦路斯大学);Aalto University(阿尔托大学)
本文针对智能传感器与远程估计器间不可靠通信导致的远程状态估计问题,刻画了信息不对称下的信念结构,提出有限高斯混合表示,实现计算可处理,并通过仿真验证了其有效性。
2026-09-22 cs.SY eess.SY
Drone-Assisted Communications for Remote Areas and Disaster Relief
University of Maryland, College Park(马里兰大学帕克分校);Institute for Systems Research(系统研究所)
我们探索一个端到端(包括接入和回程链路)的无人机辅助无线通信系统,同时考虑上行链路和下行链路的流量,以支持地面用户(GU)的需求,使用最少数量的无人机的目标。此外,为了延长无人机的操作(飞行)时间,我们利用能量感知路由方案。我们的目的是设计和分析无人机辅助通信网络的接入和回程连接,用于偏远和拥挤的地区和救灾,同时最大限度地减少所需的资源,即,无人机的数量。
2019-09-04 cs.RO cs.SY eess.SP
Reducing safe UAV separation distances with U2U communication and new Remote ID formats
Technology Innovation Institute(技术创新研究院);KU Leuven(荷语鲁汶大学)
随着空域中无人机(UAV)数量的增长,确保飞机不碰撞对于进一步的技术发展至关重要。在这项工作中,我们提出了一个新的无人机近空中碰撞(uNMAC)安全体积考虑i)机身尺寸,ii)定位精度,iii)无人机速度/速度,和iv)无线技术能力。基于uNMAC,我们证明了通过使用无人机到无人机(U2 U)通信可以减少无人机之间的间隔距离,而安全水平保持不变。此外,这项工作表明下一代远程ID消息应该包含额外信息(即,估计的定位误差,以及对于某些应用,移动方向)。由于远程ID的频繁广播可以进一步缩短间隔距离,我们将5G NR Sidelink、Wi-Fi和蓝牙确定为U2 U通信的合适候选者。
2022-09-27 cs.RO cs.SY eess.SY
Worst-case Guarantees for Remote Estimation of an Uncertain Source
本文研究了在有限时间范围内,传感器如何通过有限的通信预算将不确定源的状态传输给远程估计器,以最小化最坏情况下的最大瞬时估计误差,提出了一种去中心化的最优化策略。
2019-02-09 cs.SY eess.SY math.OC
Remote State Estimation with Smart Sensors over Markov Fading Channels
针对LTI系统经$M$状态马尔可夫衰落信道的远程状态估计,提出基于估计周期的方法,得出均方稳定充要条件并验证其优于现有充分条件。
2021-06-07 cs.IT cs.SY eess.SP
Remote Estimation Games with Random Walk Processes: Stackelberg Equilibrium
本文将受监视的远程估计建模为攻击者与防御者间的Stackelberg博弈,引入信息泄露与采样成本,并在平稳概率策略下刻画均衡。
2024-12-01 cs.GT cs.IT cs.SY
Transmission Power Scheduling for Energy Harvesting Sensor in Remote State Estimation
Hong Kong University of Science and Technology(香港科技大学);The University of Newcastle(纽卡斯尔大学);Uppsala University(乌普萨拉大学)
本文研究无线传感器网络中的远程估计问题,提出利用能量收集传感器而非传统电池供电传感器,并设计最优传输功率控制策略及近似策略,通过数值示例评估其性能。
2014-02-24 cs.SY eess.SY math.OC
Delay Optimization in Remote ID-Based UAV Communication via BLE and Wi-Fi Switching
针对基于 Remote ID 的多无人机通信低时延需求,提出多智能体 DQN 驱动的 BLE/Wi-Fi 自适应切换方法,动态密度下较两种静态模式分别降低时延 32.1% 与 37.7%。
2025-06-09 cs.NI cs.SY eess.SY
Optimal Strategies for Communication and Remote Estimation with an Energy Harvesting Sensor
Coordinated Science Laboratory at the University of Illinois at Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校协调科学实验室);Department of Electrical Engineering and Computer Science, University of Michigan(密歇根大学电气与计算机工程系)
针对能量收集传感器与远程估计器,提出联合优化通信调度与估计策略的动态规划方法,在对称假设下得到阈值型最优通信策略和简单估计函数。
2012-05-28 cs.SY eess.SY math.OC
A Lightweight Sensor Scheduler Based on AoI Function for Remote State Estimation over Lossy Wireless Channels
针对有损无线信道上的远程状态估计,提出一种基于AoI函数的轻量级传感器调度器,具有可索引性和次优性,在低计算成本下实现接近最优的估计性能。
2023-08-30 cs.SY eess.SY
Towards remote fault detection by analyzing communication priorities
故障检测能力是基于事件的多智能体系统的一个重要安全特性。在大多数现有的算法中,每个代理都试图通过检查自己的行为来检测故障。但是,如果一个代理变得无法识别不当行为,例如由于其板载故障检测失败,该怎么办?为了提高弹性并避免将单个错误传播到多代理系统,代理应该远程检查彼此的故障或不当行为。在本文中,我们建立在最近提出的预测触发架构,涉及整个网络共享的通信优先级,以管理有限的带宽。我们提出了一个故障检测方法,使用这些优先级来检测其他代理的错误。由此产生的算法不仅能够检测故障,而且还可以在低功耗微控制器上实时运行,正如我们在硬件实验中所展示的那样。
2022-09-30 cs.SY eess.SY
Stability Conditions for Remote State Estimation of Multiple Systems over Semi-Markov Fading Channels
针对共享无线时变信道中的多线性时不变系统远程状态估计,提出半马尔可夫信道模型,推导稳定性充要条件,并揭示CSI延迟、状态保持期及快/慢衰落对稳定性的影响。
2022-06-08 cs.IT cs.SY eess.SP
Stochastic Game in Remote Estimation under DoS Attacks
研究在DoS攻击下的远程状态估计,通过无线信道传输传感器对物理过程的局部估计,考虑攻击者干扰策略,传感器调整传输功率,利用零和随机游戏框架分析交互过程,推导最优功率方案并提供数值示例。
2017-05-31 cs.SY eess.SY
Innovation-Based Remote State Estimation Secrecy with no Acknowledgments
针对现有远程状态估计保密编码依赖确认信道易受攻击失效的问题,提出无需接收确认的伪随机预调度保密编码方案,可破坏窃听估计性能,已在电力系统场景验证应用。
2022-12-16 cs.IT cs.SY eess.SY
Structural Monotonicity in Transmission Scheduling for Remote State Estimation with Hidden Channel Mode
The University of Tokyo(东京大学)
本文研究了在不可靠信道中利用隐藏模式的远程状态估计传输调度问题,通过部分可观测马尔可夫决策过程建模,提出状态空间折叠技术以恢复顺序保持性,从而实现单调性分析,并展示最优调度策略具有阈值结构。
2026-03-19 cs.SY eess.SY math.OC
Optimal Local and Remote Controllers with Unreliable Communication
University of Southern California(南加州大学)
本文研究了由本地和远程控制器控制的线性系统最优控制问题,通过不可靠通信渠道实现信息交互,提出动态规划方法求解二次性能成本最小化问题,得到两个控制器的显式最优策略。
2016-06-23 cs.SY eess.SY
Observation-driven scheduling for remote estimation of two Gaussian sources
University of Southern California(南加州大学)
研究针对两个相关高斯源的传感器网络,设计联合调度与估计策略以最小化均方误差。提出max-scheduling/mean-estimation策略,并在相关源和对称方差情况下进行优化。
2018-04-05 cs.SY eess.SY
Remote State Estimation with Privacy Against Eavesdroppers
针对无确认网络中存在窃听者的远程状态估计问题,提出基于伪随机指示器的噪声编码方案,在最小化合法用户性能退化的同时削弱窃听者估计性能,并探讨机密性与性能的权衡。
2023-04-05 cs.SY eess.SY
Chaotic Masking Protocol for Secure Communication and Attack Detection in Remote Estimation of Cyber-Physical Systems
本文提出混沌掩蔽协议,通过混沌系统编码传感器测量值,在估计器侧同步解码,无需额外安全链路,可抵御窃听、重放及隐蔽虚假数据注入攻击,保障CPS远程估计安全。
2024-03-14 cs.SY eess.SY
An event-triggered transmission scheduling strategy for remote state estimation in the presence of an eavesdropper
我们考虑一个远程状态估计问题,在存在窃听器的数据包丢弃链路。智能传感器将其本地估计传输到合法的远程估计器,在此过程中,窃听者可以随机偷听传输。对于不稳定的动力系统,这一问题已经得到了很好的研究,但对于稳定系统却很少。在本文中,我们针对稳定和边际稳定的系统,旨在设计一个事件触发的调度策略,通过最小化远程估计器的预期误差协方差,并保持在窃听者高于用户指定的下限。为此,我们建模的误差协方差的演变作为一个无限经常性的马尔可夫链,并开发一个递归关系来描述在窃听器的状态的平稳分布。进一步研究了期望误差协方差的单调性和收敛性,并将其应用于优化问题的求解。数值算例验证了理论结果。
2019-10-09 cs.SY eess.SY
Infinite Horizon Optimal Transmission Power Control for Remote State Estimation over Fading Channels
The Hong Kong University of Science and Technology(香港科技大学);Royal Institute of Technology(皇家理工学院);The Australian National University(澳大利亚国立大学)
研究了在无限 horizon 下传输功率控制与远程估计的联合优化问题,通过证明存在最优确定性 stationary 策略,解决了联合优化问题的解存在性,并展示了当被监控动态过程为标量时,最优远程估计仅依赖于最近接收到的传感器观测。
2016-04-29 cs.SY eess.SY
Stability Enforced Bandit Algorithms for Channel Selection in Remote State Estimation of Gauss-Markov Processes
针对信道统计未知的Gauss-Markov过程远程状态估计问题,提出基于多臂Bandit的信道选择方法以保证稳定性,并定义估计遗憾推导其时间界限。
2023-08-04 cs.SY eess.SP eess.SY
Dual-Regime Absorbing Markov Chain Theory in Remote Estimation: Age-Minimizing Push Policies
University of Maryland, College Park(马里兰大学帕克分校);Bilkent University(比尔肯特大学)
针对远程估计系统,提出一种基于双态吸收马尔可夫链(DR-AMC)的方法,优化语义感知信息新鲜度指标AoII,推导多阈值推送策略,最小化AoII多项式函数时间平均与传输能耗的加权和。
2026-07-01 cs.IT cs.NI cs.SY
Multi-Sensor Scheduling for Remote State Estimation over Wireless MIMO Fading Channels with Semantic Over-the-Air Aggregation
EURECOM(欧洲通信研究所);University of Granada(格拉纳达大学)
本文提出了一种基于语义空中聚合的多传感器调度方法,通过动态规划和正半定锥分解,实现无线MIMO衰落信道中的高效远程状态估计。
2026-02-04 cs.SY eess.SP eess.SY
Remote Estimation for Markov Jump Linear Systems: A Distributionally Robust Approach
针对马尔可夫跳变线性系统远程估计中后验模态概率不确定的问题,提出基于总变差距离球的分布鲁棒极小极大估计器,结合改进的一阶广义伪贝叶斯算法实现,经数值验证有效。
2025-09-04 cs.SY eess.SY
Stochastic Event-based Sensor Schedules for Remote State Estimation in Cognitive Radio Sensor Networks
研究了认知无线电传感器网络中远程状态估计的通信分配问题。传感器收集物理设备的测量结果,并将数据传输到共享网络中作为二级用户(SU)的远程估计器。原始用户的存在给输电调度过程带来了外生的不确定性,如何设计考虑这些不确定性的基于事件的调度方案尚未得到文献的研究。在这项工作中,我们从制定的离散时间远程估计过程中的CRSN,然后分析隐藏的信息中包含的数据传输的情况下。为了实现更好的估计性能和通信消耗之间的权衡,我们提出了开环和闭环调度使用贝叶斯设置下的隐藏信息。开环调度不依赖于任何反馈信号,但只适用于稳定的植物。对于不稳定对象,基于反馈信号设计闭环调度。两种调度方案中的参数设计问题均采用凸规划方法有效地解决。数值模拟来说明理论结果。
2020-07-25 cs.SY eess.SY
Remote Estimation over Packet-Dropping Wireless Channels with Partial State Information
本文研究丢包无线信道上远程状态估计的最优传输策略,通过将问题建模为部分可观测 Markov 决策过程,结合信息年龄与信道状态,利用动态规划与基于点的值迭代算法求解,以最小化估计误差与能耗。
2025-05-02 cs.SY eess.SY
An Optimal Linear Attack Strategy on Remote State Estimation
研究了在攻击具有严格隐蔽性和$ε$ -隐蔽性的条件下,对远程状态估计的攻击策略设计问题。假设攻击者能够发起线性攻击来修改传感器数据。采用基于Kullback-Leibler散度的度量来量化攻击的隐蔽性。我们提出了一个广义线性攻击的基础上,过去的攻击信号和最新的创新。我们证明了所提出的方法可以获得的攻击,可以造成更多的估计性能损失比线性攻击策略最近在文献中研究。因此,该结果提供了一个约束的可用信息和攻击性能之间的权衡,这是有用的缓解策略的发展。最后,通过数值算例对所提策略的性能进行了评估.
2020-06-08 cs.SY eess.SY
Time Synchronization Attack and Countermeasure for Multi-System Scheduling in Remote Estimation
The Hong Kong University of Science and Technology(香港科技大学);The Chinese University of Hong Kong(香港中文大学)
本文研究了多系统调度远程估计中的时间同步攻击问题,提出了一种针对恶意攻击者的有效算法,并设计了相应的防御措施以限制估计误差。
2019-05-03 cs.SY eess.SY
Remote State Estimation over Packet Dropping Links in the Presence of an Eavesdropper
Paderborn University(帕德博恩大学);Procter & Gamble, Germany(宝洁(德国));Uppsala University(乌普萨拉大学)
研究在窃听者存在下通过丢包链路进行远程状态估计的问题,通过优化问题最小化估计误差协方差,同时保持窃听者误差协方差在一定水平以上,得出阈值行为结构结果。
2017-02-09 cs.SY eess.SY
Eavesdropping on Goal-Oriented Communication: Timing Attacks and Countermeasures
University of Padova(帕多瓦大学)
本文针对面向目标通信中拉取式调度易被利用时序侧信道窃听的问题,提出攻击与防御有效性的理论框架及实用启发式方法,平衡性能增益与信息泄露。
2025-03-06 cs.CR cs.IT cs.MA
Data-driven sensor scheduling for remote estimation in wireless networks
University of Southern California(南加州大学)
传感器调度是信号处理和控制中的一个重要研究课题,具有广泛的应用前景。尽管其成功的历史,大多数相关文献假设的传感器测量,如相关结构或整个联合概率密度函数的基础概率模型的知识。在这里,介绍了一个框架,用于远程估计的传感器调度系统的设计和调度决策是完全基于观测数据。单播和广播网络和相应的接收器被认为是。在这两种情况下,经验风险最小化可以构成为一个差分凸优化问题和局部最优解有效地获得通过应用凹凸过程。我们的结果是独立的数据的概率密度函数,相关结构和传感器的数量。
2019-12-05 cs.LG cs.SY eess.SY
Sensor Selection for Remote State Estimation with QoS Requirement Constraints
研究QoS约束下的远程状态估计传感器选择问题,将其建模为非凸优化问题,通过重构松弛并基于SCA算法求解,提出启发式算法获得次优解,仿真验证其有效性。
2023-06-26 cs.SY eess.SY
Semantic-Aware Remote Estimation of Multiple Markov Sources Under Constraints
Department of Computer and Information Science, Linköping University(Linköping大学计算机与信息科学系)
针对有损速率受限信道下多马尔可夫信源远程估计问题,结合信息语义构建CMDP模型,推导最优策略结构,提出交点搜索、RL及低复杂度DPP算法,以更少传输实现最优性能。
2025-05-21 cs.IT cs.LG cs.NI
Improved event-based particle filtering in resource-constrained remote state estimation
基于事件的采样已经被提出作为用于降低远程状态估计中的平均通信速率的通用技术,这在具有对诸如网络带宽或传感器能量的资源的约束的场景中可能是重要的。最近,应用粒子滤波器基于事件的状态估计的兴趣已经看到了上升,部分地解决非线性和非高斯问题,但也因为基于事件的采样不允许线性高斯系统的解析解。到目前为止,很少有人提到的实际问题时出现的粒子滤波基于事件的状态估计。在本文中,我们提供了这样一个讨论:(i)证明在新事件中存在样本退化的高风险,辅助粒子滤波器提供了一个直观的解决方案,(ii)引入一个新的替代方案,以局部预测器方法为基础的预计算状态估计,这是更适合于解决困难系统中闭环触发的传感器到传感器通信问题,以及(iii)探讨在基于事件的采样下实现粒子滤波器时围绕增加的计算负荷的困难。
2022-09-28 cs.SY eess.SP eess.SY
Optimal Remote Estimation Over Use-Dependent Packet-Drop Channels - Extended Version
University of Maryland(马里兰大学)
本文研究了在依赖使用情况的分组丢包信道上最优远程估计问题,提出两个结构性结果:假设被估计过程为白噪声和高斯过程时,存在由估计误差阈值决定的最优传输策略;当被测量过程为标量线性系统驱动白高斯噪声时,存在对称最优传输策略。
2016-05-02 cs.SY eess.SY
Remote State Estimation with Privacy Against Active Eavesdroppers
针对主动窃听者同时截获并干扰传感器传输的问题,提出基于伪随机指示符的噪声编码方案,在最小化合法用户估计性能退化的同时削弱窃听者,并揭示二者间的权衡。
2023-08-17 cs.SY eess.SY
Transmission Power Allocation for Remote Estimation with Multi-packet Reception Capabilities
在本文中,我们考虑的传输功率分配的问题,远程估计的动力系统的情况下,估计器能够同时接收来自多个干扰传感器的数据包,因为它是可能的,例如,与最新的无线技术,如5G和WiFi。为此,我们介绍了一个通用的模型,其中数据包到达概率确定的基础上收到的信号与干扰和噪声比,并与两个不同的接收机设计方案,一个实施标准的多包接收技术和一个实施连续干扰消除解码算法。然后,我们投的功率分配问题作为一个优化任务,在远程估计的平均误差协方差最小化,而惩罚的平均传输功率消耗。对于无限时域问题,我们证明了一个固定的最优策略的存在,而对于有限时域的情况下,我们得到一些结构性质的特殊情况下,整个系统的估计可以被看作是一组独立的子系统。数值模拟说明了改进所提出的接收机的正交计划,只有一个传感器传输的时间,以避免干扰。
2022-01-12 cs.SY eess.SY
Remote Estimation of Markov Processes over Costly Channels: On the Benefits of Implicit Information
本文针对高成本信道下的马尔可夫过程远程估计问题,考虑传感器静默时监控器可获取的隐式信息,构建无限时域优化框架,提出三种算法分别实现纳什均衡、全局最优解和近似最优解。
2024-01-31 cs.SY eess.SY
Robust two-degrees-of-freedom control of hydraulic drive with remote wireless operation
本文提出了一种针对遥控液压驱动系统的控制器设计方案。一个两个自由度的PID位置控制器,这是设计,使最大化的鲁棒约束下的积分作用。线性化模型的系统植物,如可变的通信时间延迟和整体系统增益的参数不确定性的影响,制定和服务的控制设计和分析。所执行的控制合成和评估针对远程操作,其中无线通信信道不能确保控制回路的确定性实时。所提供的不确定性分析使得在适当的条件下确保系统稳定性成为可能。通过对标准工业液压元件的实验室实验,证实了理论预期的结果。
2023-03-18 cs.SY eess.SY
Harvest and Jam: Optimal Self-Sustainable Jamming Attacks against Remote State Estimation
the Hong Kong University of Science and Technology(香港科技大学);Northeastern University(东北大学);the University of Sydney(悉尼大学)
研究自维持干扰攻击者针对远程状态估计的最优功率分配问题,通过马尔可夫决策过程建模并证明最优确定性平稳策略的存在性,提出收敛算法。
2026-06-23 cs.SY eess.SY
Predictive Position Estimation for Remote Surgery under Packet Loss Using the Informer Framework
针对远程手术中的网络延迟、抖动与丢包问题,提出结合 4-State HMM 丢包建模的 Informer 预测位置估计方法,并在 JIGSAWS 上证明其准确率超90%且优于 TCN、RNN 和 LSTM。
2025-05-15 cs.SY eess.SY
Exploration into Optimal State Estimation with Event-triggered Communication
本文研究了离散时间随机线性系统的远程状态估计问题,提出了一种时变阈值的事件触发通信(ETC)方案和远程MMSE估计器,以优化系统性能与通信资源的权衡,并在MDP框架下求解最优策略。
2023-09-15 cs.SY eess.SP eess.SY