Optimizing Response Time in SDN-Edge Environments for Time-Strict IoT Applications
物联网（IoT）的兴起开辟了新的研究领域，专注于将IoT应用应用于基本用户级应用之外的领域，如工业或医疗保健。这些域要求非常高的服务质量（QoS），主要是非常短的响应时间。为了满足这些需求，一些工作正在评估如何在基础设施的不同节点（边缘，雾，云）中模块化和部署物联网应用程序，以及如何放置网络控制器，因为这些决策会影响应用程序的响应时间。文献中的一些作品已经通过提供单独的计划来部署和放置控制器来解决这个问题。然而，这种方法做出次优决策，使得保证所需的响应时间复杂化。为了保证最佳的响应时间，必须同时考虑网络和计算两个方面，一次性解决问题。在这项工作中，我们分析之间的响应时间的计算和网络在边缘计算环境与SDN网络的影响，合并为一个单一的优化工作，并提出了一个解决方案的联合问题。我们的评估显示，我们的建议可以缩短响应时间高达28.97
2021-10-21 cs.NI
Security for the Industrial IoT: The Case for Information-Centric Networking
工业生产工厂传统上包括用于监控或记录过程的传感器，以及用于在错误配置、故障或危险事件的情况下实现纠正措施的执行器。随着物联网的出现，嵌入式控制器将这些“东西”链接到本地网络，这些网络通常是低功耗无线网络，并通过网关从全球互联网互连到某个云。工业物联网中的联网传感器和执行器形成了一个关键的子系统，同时经常在恶劣条件下运行。目前正在讨论如何以安全可靠的方式实现关键工业部件的互联。在本文中，我们分析了ICN的潜力，为工业安全系统中的受限控制器提供安全和强大的网络解决方案。我们展示了广泛的工业环境中的有害气体传感，如炼油厂，并与基于IP的方法，如CoAP和MQTT进行比较。我们的研究结果表明，以内容为中心的安全模型以及增强的DoS抵抗能力是在安全关键型工业物联网中部署信息中心网络的重要论据。对RIOT操作系统上用于内容安全的加密工作的评估揭示了其在常见部署场景中的可行性。
2019-03-05 cs.NI
Securing Heterogeneous IoT with Intelligent DDoS Attack Behavior Learning
本文提出基于 MEC 的本地化 DDoS 防御框架 MECshield，通过中央控制器协调边缘智能过滤器并依据攻击行为训练 SOM，在三类典型 IoT 流量场景中优于现有方案。
2019-08-07 cs.NI
Towards a Real-Time IoT: Approaches for Incoming Packet Processing in Cyber-Physical Systems
本文提出软件与硬件两种方法，分别通过早期分类与优先级处理及基于实时优先级的中断调节，实现无实时基础设施下物联网设备的数据包实时接收，实验显示网络负载可提升七倍。
2023-05-03 cs.NI
Isolating SDN Control Traffic with Layer-2 Slicing in 6TiSCH Industrial IoT Networks
IEEE 802.15.4-2015时间调度信道跳变（TSCH）和IETF 6 TiSCH工作组（WG）中的最近标准化努力旨在提供跨受限物联网（IoT）网络的确定性通信和资源的高效分配，特别是在工业IoT（IIoT）场景中。在6 TiSCH中，软件定义网络（SDN）已被确定为在许多关键情况下提供集中控制的手段。然而，在低功耗和有损网络（LLN）中实现集中式SDN架构面临着相当大的挑战：不仅控制器流量由于不可靠的链路和网络争用而受到抖动，而且SDN产生的开销可能严重影响其他流量的性能。本文提出使用6 TiSCH轨道，一种用于跨TSCH网络创建专用转发路径的第2层切片机制，以隔离SDN控制开销。这不仅可以防止控制流量影响其他数据流的性能，而且6 TiSCH轨道的属性允许确定性的低延迟SDN控制器通信。使用我们自己的轻量级SDN实现Contiki操作系统，我们首先展示了SDN控制流量的应用程序数据流通过6 TiSCH网络的影响。然后，我们表明，通过沿着SDN控制路径分配专用资源来切片网络，跟踪提供了一种有效的手段来减轻IEEE 802.15.4-2015 TSCH网络中SDN控制开销的成本。
2019-05-29 cs.NI
Secure, Anonymity-Preserving and Lightweight Mutual Authentication and Key Agreement Protocol for Home Automation IoT Networks
家庭自动化物联网（IoT）系统最近已成为几种类型攻击的目标。在本文中，我们提出了一种基于ZigBee标准的家庭自动化网络的认证和密钥协商协议，该协议将中央控制器和多个终端设备连接在一起。我们的方案执行终端设备和控制器之间的相互认证，然后是设备到设备的通信。该方案实现了机密性、消息完整性、匿名性、不可链接性、前向和后向保密性以及可用性。我们的方案只使用简单的哈希和XOR计算和对称密钥加密，因此是资源有效的。我们使用详细的安全性分析和数值结果表明，我们提出的方案提供了更好的安全性和匿名性，是更有效的计算时间，通信成本和存储成本比以前的作品中提出的方案。
2021-07-27 cs.CR cs.NI
Adaptive flow-level scheduling for the IoT MAC
在过去的十年中，分布式CSMA（构成WiFi的基础）已被广泛部署，以提供无缝和高速的移动互联网接入。然而，分布式CSMA对于未来的IoT/M2M应用可能并不理想，其中连接的设备/传感器/控制器的密度预计将比目前的无线网络高出几个数量级。在这样的高密度网络中，与完全分布式MAC协议相关联的开销将成为瓶颈。此外，物联网通信可能具有严格的QoS要求，目前WiFi网络的“尽力而为”调度可能不适合。这需要重新设计无线MAC，同时考虑到未来物联网/M2M网络的要求。在本文中，我们提出了一种基于预留的（最小开销）无线MAC，专门针对IoT/M2M应用而设计。主要功能包括：（i）流级，而不是分组级竞争，以最小化开销，（ii）最后期限感知的、基于预留的调度，以及（iii）随着变化的工作负载动态地适配MAC参数的能力。
2019-12-23 cs.NI
PhyNetLab: An IoT-Based Warehouse Testbed
未来的仓库将由模块化嵌入式实体组成，具有通信能力和能源感知操作，附在传统的材料处理和仓储对象上。这一进步主要是为了满足新兴仓库的灵活性和可扩展性需求。然而，由于物流、嵌入式系统和无线通信的多学科性，这导致了此类系统在开发和评估过程中的新的复杂性。虽然每个学科都为这些任务提供了理论方法和模拟，但在整个系统的实际部署中经常会发现许多问题。在本文中，我们介绍了PhyNetLab作为一个真正的规模仓库测试平台的网络物理对象（Phynodes）开发的这种类型的应用程序。除了典型的无线传感器网络测试之外，所提出的平台还提供了检查基于物联网的仓库的工业需求的可能性。我们描述的硬件和软件组件的节点，除了测试床的整体结构。最后，我们将通过评估物联网仓库的ETSI兼容无线电信道接入程序的性能来展示测试平台的优势。
2017-06-28 cs.NI
Interrupting Real-Time IoT Tasks: How Bad Can It Be to Connect Your Critical Embedded System to the Internet?
几十年来，嵌入式系统一直被用来控制物理环境。通常，这样的用例需要命令和操作之间的低延迟，以及预期最坏情况延迟的高可预测性。为了在小型、低功耗的微控制器上实现这一点，实时的【形】操作系统（RTOS）被用来尽可能确定地管理这些机器上的不同任务。然而，随着物联网（IoT）在工业应用中的出现，同样的嵌入式系统现在也配备了联网功能，这可能会通过对中断的开放而危及关键的实时的【形】系统。本文介绍了我们的初步研究的影响网络连接可以对实时的【形】嵌入式系统。具体来说，我们看三个方面：网络产生的中断的影响，相关的网络任务的开销，以及网络和实时的【形】任务之间共享计算资源的可行性。我们在两个设置上进行了实验：一个是将网络和驱动程序视为黑盒，另一个是在机器上模拟网络中断。初步结果表明，每秒接收的数据包的关键任务性能损失高达6.67%，可以诱导每包每秒1%的延迟影响可以完全归因于ISR产生的延迟。
2021-04-13 cs.DC cs.NI
Securing Real-Time Internet-of-Things
现代嵌入式和网络物理系统无处不在。大量关键的网络物理系统具有实时的【形】要求（例如，航空电子设备、汽车、电网、制造系统、工业控制系统等）。最近的发展和新的功能要求实时的【形】嵌入式设备连接到互联网。这就催生了实时的【形】物联网（RT-IoT），它通过更强大的连接性和下一代嵌入式设备的有效使用，承诺提供更好的用户体验。然而，RT-IoT也越来越多地成为网络攻击的目标，这种增加的连接性加剧了这种攻击。本文介绍了RT-IoT系统，展望了当前的方法和安全RT-IoT框架可能面临的研究挑战。
2018-12-10 cs.CR cs.NI
Communication Interface Identifier Protocol (CIIP): An Energy Efficient Protocol for smaller IoT Sensor
今天，我们可以很容易地使用交换式以太网、TCP/IP、高速广域网和高性能低成本计算机等技术。然而，为这些通信设计的协议是低效的或不节能的。灵巧家庭、智能电网、区块链、物联网（IoT）所有这些技术都在快速发展，更高的通信设施需要节能的以太网。由于控制器和网络设备使用大量的能量。层到层的通信使我们的通信方法更加复杂和昂贵。在这项工作中，我们提出了一个架构，这将使传感器设备与外界的通信更容易。我们提出的系统从TCP-IP通信中删除了某些层。我们使用了通信接口标识符协议（CIIP），可用于较小的物联网传感器。
2019-01-18 cs.NI
Enabling Cooperative IoT Security via Software Defined Networks (SDN)
物联网（IoT）正成为网络犯罪分子越来越有吸引力的目标。我们观察到，许多对物联网的攻击都是以合谋的方式发起的，例如暴力破解用户名和密码，以针对特定的受害者。然而，大多数时候，我们对这类攻击的防御机制是单独和独立进行的，这导致防御无效和薄弱。为此，我们建议利用软件定义网络（SDN）为传统的基于IP的物联网设备实现协作安全。SDN将控制平面和数据平面合并，可以帮助桥接应用层和网络层之间划分的知识。在本文中，我们讨论了物联网的安全问题和挑战，并提出了一个基于SDN的架构，以合作的方式实现物联网安全。此外，我们实现了一个平台，可以快速共享攻击信息与对等控制器和阻止攻击。我们在虚拟和物理SDN环境中使用OpenFlow交换机进行了实验。我们的评估结果表明，这两种环境都可以很好地扩展来处理攻击，但硬件实现比虚拟环境更有效。
2018-06-05 cs.NI
Connecting the World of Embedded Mobiles: The RIOT Approach to Ubiquitous Networking for the Internet of Things
物联网（IoT）正在基于低功耗兼容协议标准快速发展，这些标准将互联网扩展到嵌入式世界。开创性的实现已经证明，将非常受限的设备互连是可行的，但必须依赖于特殊的跨层设计，并提供一组极简的功能。然而，从长远来看，物联网设备的专业使用和大规模部署需要功能齐全、结构清晰且灵活的网络堆栈。本文介绍了将RIOT转变为功能强大的物联网系统的网络架构，以实现低功耗无线场景。RIOT网络提供（i）具有通用接口的模块化架构，用于插入驱动程序，协议或整个堆栈，（ii）支持多个异构接口和可以并发操作的堆栈，以及（iii）GNRC，其干净分层，递归组成的默认网络堆栈。我们对RIOT的通信性能和资源效率进行了深入分析，包括微观基准测试以及比较不同平台上的物联网通信。我们的研究结果表明，尽管RIOT的网络子系统基于显著不同的设计权衡，但它的性能与Contiki和TinyOS相当，这两个操作系统是物联网软件平台的先驱。
2018-01-09 cs.NI cs.OS
Fuzzy-Logic Based IDS for Detecting Jamming Attacks in Wireless Mesh IoT Networks
本文的研究目标是在无线网状物联网中以分布式方式设计和评估基于模糊逻辑的干扰入侵检测。我们的方法使用在本地节点收集的信息，并从作为输入的模糊逻辑控制器的汇。为了找到最佳的输入集，无论是分布式的还是集中式的，我们对五种不同的参数组合进行了比较。调查使用的ETX，重传，每终端的数据包丢弃（PDPT）和数据包传输率（PDR）的值作为输入到一个模糊推理系统，得到干扰指数（JI）作为系统的输出。基于以下指标对所提出的方法进行评估：准确性、精密度、特异性、假阳性率（FPR）、召回率、假阴性率（FNR）和ROC曲线。为了评估这种方法，我们使用Contiki OS和Cooja模拟器工具在各种情况下实施实验。
2022-05-08 cs.NI
PIERES: A Playground for Network Interrupt Experiments on Real-Time Embedded Systems in the IoT
物联网设备已成为我们生活和行业不可或缺的一部分。这些设备中的许多运行实时的【形】系统或用作系统的一部分。当这些设备通过IP网络接收网络数据包时，网络接口使用可能抢占关键进程的中断通知CPU它们的到达。因此，出现了网络中断是否对这些设备的实时性构成威胁的问题。然而，很少有工具来调查这个问题。我们提出了一个操场，使研究人员进行实验的背景下，网络中断模拟。操场包括不同的网络接口控制器实现，负载生成器和定时实用程序。它形成了一个灵活的和易于使用的基础，为未来的网络中断的研究。我们进行了两个验证实验和两个现实世界的例子。后者给出了洞察中断处理策略参数的影响和不同的负载类型对执行时间相对于这些参数的影响。
2021-02-23 cs.DC cs.NI
Temporal Spectral Noise-Floor Adaptation for Error-Intolerant Trigger Integrity in IoT Mesh Networks
Gnacode Inc.（Gnacode公司）；Kharkiv National University of Radio Electronics（哈尔科夫国立无线电电子大学）
本文提出一种轻量级嵌入式算法，用于物联网传感器节点在网状网络中自主边缘事件触发。通过固件进行确定性FFT频谱特征提取，并维护时间谱噪声底基准，以吸收非稳态环境激励。该方法旨在保持动态环境中事件触发的可靠性，实现无校准部署。
2026-05-07 cs.NI
Publish/subscribe-enabled software defined networking for efficient and scalable IoT communications
- 物联网（IoT）是许多不同的使能技术的结果，诸如用于收集、处理、推断和传输数据的嵌入式系统、无线传感器网络、云计算、大数据等。整合所有这些技术需要全面和整体的研究工作，以解决这些技术带来的所有挑战，特别是从物理世界到云托管服务的感知和交付信息。在本文中，我们概述了与标准化工作，对象的移动性，网络和网关接入，QoS支持相关的最重要的问题。特别是，我们描述了一种新的物联网网络架构，集成了软件定义网络（SDN）和对象管理组的数据分发服务（DDS）中间件。拟议的架构将改善物联网系统的服务交付，并为网络带来灵活性。
2017-11-14 cs.NI
Differentiating Network Flows for Priority-Aware Scheduling of Incoming Packets in Real-Time IoT Systems
当代表操作系统内核线程无条件地执行IP分组处理时，处理系统可能在高传入业务场景中经历过载。对于在工业物联网场景和汽车系统中控制其物理环境的嵌入式实时的【形】设备来说，这尤其令人担忧。我们提出了一个嵌入式实时的【形】感知IP栈适应与早期解复用方案传入的数据包和随后的每流非周期性调度。通过检测现有的嵌入式IP堆栈，部署具有最小延迟的刚性优先级，而无需进一步的任务资源。简单的缓解技术可以应用于单个流，导致几乎不可测量的开销，同时保护系统免受过载条件的影响。与未修改的堆栈相比，我们的IP堆栈自适应能够减少86%以上的低优先级数据包处理时间。因此，网络子系统可以在禁用接收IRQ作为确保最后期限的最后手段之前在7倍更高的一般业务负载下保持活动。
2022-04-19 cs.NI cs.OS
Energy Efficient Service Distribution in Internet of Things
物联网（IoT）网络预计将涉及无数设备，从简单的传感器到功能强大单板的计算机和智能手机。嵌入式技术计算能力的巨大进步使这些设备能够集成到物联网网络中，从而使云功能能够扩展到数据源附近。在本文中，我们研究了一种由雾和云支持的多层分布式物联网架构。我们优化了物联网服务在此架构中的位置，以便最大限度地降低总功耗。我们的研究结果表明，与中央云中的通用服务器相比，在物联网层引入本地计算可以节省高达90%的功耗。
2018-08-18 cs.NI
Design of Internet of Things Based Controller for Direct Current Motors
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi（卡赫拉曼马拉什许特奇伊马姆大学）
众所周知，互联网已经广泛应用于生活的许多领域，并使机器能够相互通信。物联网（IoT）的术语是由独立于操作员工作并相互通信的机器和设备组成的网络的结果。传感器、嵌入式系统、通信技术和数据存储系统（如云）创建了可以通信和共享数据的广域网。在这项研究中，物联网的应用程序的低速机械基准驱动的直流电机已经设计。它的目的是保持电动机的速度固定在所需的值，根据发生的变化，取决于改变压力作用在致动器。在本研究中，速度控制是通过建立一个建模和仿真机制，将得到最接近真实系统的结果。
2019-10-21 cs.NI cs.RO
Routing Optimization Based on Distributed Intelligent Network Softwarization for the Internet of Things
本文提出基于联邦深度强化学习的分布式智能路由优化方法，结合分布式控制器与智能路由，提升受限物联网网络的性能与能源效率。
2025-01-20 cs.NI
Software-Defined Elastic Provisioning of IoT Edge Computing Virtual Resources
本研究提出一种结合SDN、容器化和传感器虚拟化的管理方案，实现物联网雾计算资产的按需激活，并在测试平台中验证了其能成功部署边缘容器激活策略。
2023-04-01 cs.NI
A Secure Edge Gateway Architecture for Wi-Fi-Enabled IoT
Astana IT University（阿斯塔纳IT大学）
本文提出了一种 secure 边缘网关架构，通过自适应流量过滤和轻量级策略执行，有效减少Wi-Fi物联网环境中的安全攻击，提升网络韧性。
2025-12-15 cs.NI
DENIS-SDN: Software-Defined Network Slicing Solution for Dense and Ultra-Dense IoT Networks
针对超密集物联网网络，提出基于网络切片的DENIS-SDN开源方案，通过逻辑或物理切片提升分组投递率，实验显示PDR分别提升4.8%和11.6%。
2023-12-21 cs.NI
Periplus: A Resilient In-band SDN Control Plane via Embedded Forwarding Graphs
Universidad Rey Juan Carlos（雷乌纳·胡安·卡洛斯大学）
本文针对资源受限广域电信部署中带内SDN控制平面面临的挑战，提出Periplus控制平面。通过避免泛洪引导、图结构编码路由与恢复等方法，经评估其在故障恢复、引导扩展性及流表占用方面表现良好。
2026-07-17 cs.NI
Evolving SDN for Low-Power IoT Networks
软件定义网络（SDN）提供了一种灵活且可扩展的架构，可将决策从单个设备中抽象出来，并提供可编程的网络平台。然而，在低功率无线网络的约束下实现集中式SDN架构面临着相当大的挑战。由于不可靠的链路和网络争用，控制器流量不仅会受到抖动的影响，而且SDN产生的开销会严重影响其他流量的性能。本文讨论了将高开销SDN架构引入IEEE 802.15.4网络的挑战。我们探讨了传统SDN需要如何发展，以克服低功耗无线网络的限制，并讨论了必要的协议和架构优化，以减少SDN控制开销-成功实施的主要障碍。我们认为，与现有的协议栈的互操作性是必要的，提供一个平台，控制器发现和共存与传统网络。因此，我们引入了μSDN，一个轻量级的SDN框架Contiki，与IPv6和底层路由协议的互操作性，以及优化的SDN架构内的一些元素，以减少控制开销到实用的水平。我们从延迟、能量和数据包传输方面对μSDN进行了评估。通过此评估，我们展示了SDN控制开销（引导和管理）的成本如何降低到与基于IEEE 802.15.4-2012 RPL的网络实现相当的性能和可扩展性的程度。此外，我们还通过仿真演示了μSDN：提供了一个用例，其中SDN可配置性可用于为受到干扰的关键网络流提供服务质量（QoS），与没有SDN的场景相比，我们实现了延迟和抖动的大幅降低。
2019-05-29 cs.NI
Active Inference for Adaptive Traffic Signal Control in Noisy Nonstationary IoT Environments
Department of Computer Systems and Sciences（计算机系统与科学系）；Stockholm University（斯德哥尔摩大学）
提出一种基于主动推理的交通信号控制器，通过最小化期望自由能动态选择相位，在传感器遮挡、天气衰减和非平稳需求下优于深度Q网络和规则方法，降低空闲时间和CO2排放。
2026-06-15 cs.AI cs.LG cs.NI
SDN-based Self-Configuration for Time-Sensitive IoT Networks
IT和OT技术的融合导致需要为汽车和工业自动化环境提供高效的网络管理解决方案。然而，由于OT网络的动态特性和高配置参数，在保持所需QoS的同时配置实时以太网网络具有挑战性。本文介绍了一种基于SDN的自配置框架，用于TSN网络的全自动配置。与标准的TSN配置不同，我们删除了终端主机相关的依赖关系，并将流最初放在默认路径上，通过在边缘交换机上监控网络流量来提取流量特征。这些特性与中央SDN控制器通信，允许将流移动到最佳路径，同时保持硬实时保证，为此我们还制定了优化问题。我们的模拟结果表明，所提出的自配置方法适用于不同的网络规模和数量的终端主机。即使它稍微增加了关键帧的平均延迟，它仍然提供了一定程度的实时保证，而无需任何流的先验知识。
2021-03-01 cs.NI
Generative Adversarial Networks for Distributed Intrusion Detection in the Internet of Things
Virginia Tech（弗吉尼亚理工大学）
为了获得物联网（IoT）的好处，必须保护系统免受网络攻击，以实现关键任务和实时应用。为此，入侵检测系统（IDS）已被广泛用于检测由物联网系统中的网络攻击者引起的异常。然而，由于物联网的大规模性质，IDS必须以分布式方式运行，对中央控制器的依赖性最小。此外，在许多情况下，如健康和金融应用程序，数据集是私有的，物联网设备可能不打算共享这些数据。为此，本文提出了一种分布式生成对抗网络（GAN），为物联网提供一个完全分布式的IDS，以便在不依赖任何集中式控制器的情况下检测异常行为。在这种架构中，每个IoTD都可以监控自己的数据以及邻居IoTD，以检测内部和外部攻击。此外，所提出的分布式IDS不需要在IoT之间共享数据集，因此，它可以在保护用户数据隐私的IoT中实现，例如健康监控系统或金融应用。分析表明，所提出的分布式GAN具有更高的检测入侵的准确性相比，一个独立的IDS，只有一个单一的IoTD数据集的访问。仿真结果表明，提出的分布式基于GAN的入侵检测系统具有高达20%的准确率，提高25%的精度，并降低60%的误报率相比，一个独立的基于GAN的IDS。
2019-06-03 cs.CR cs.LG cs.NI
SamurAI: A Versatile IoT Node With Event-Driven Wake-Up and Embedded ML Acceleration
CEA, List, University Paris-Saclay（法国原子能委员会、法国国家科学研究中心、巴黎萨克雷大学）；CEA, Leti, University Grenoble Alpes（法国原子能委员会、电子信息技术实验室、格勒诺布尔阿尔卑斯大学）；Tihive（蒂希夫公司）；Xenergic（克塞内吉公司）；NXP Semiconductors Austria GmbH & Co KG（恩智浦半导体奥地利有限责任公司）；Thales Research & Technology France（泰雷兹法国研究与技术中心）
本文提出多功能IoT节点SamurAI，通过事件驱动AR子系统与集成RISC-V CPU和ML加速器的OD子系统协同，兼顾零星任务与复杂处理，实现最高3.5倍系统功耗收益。
2023-04-11 cs.AI cs.LG 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
COOJA Network Simulator: Exploring the Infinite Possible Ways to Compute the Performance Metrics of IOT Based Smart Devices to Understand the Working of IOT Based Compression & Routing Protocols
本文介绍了物联网（IOT）的方案，这是经过深思熟虑的下一代互联网。物联网明确阐述了人类和物理系统的同化，因为它们可以相互合作，从而通过将事物互连在一起，同时利用无线嵌入式系统（据说是物联网的构建块），从而导致网络的一种侵蚀，这些嵌入式系统能够被赋予因特网协议地址，从而使它们成为全球互联网的一部分。本文讨论了物联网中需要并支持这一创新的几种基本方法。6LoWPAN（IPV6低功耗个人域网）是用于适当且有效地使用IPV6地址的协议。讨论了低功耗设备RPL路由协议的控制消息，以理解RPL协议的工作原理。最后利用基于Contiki操作系统的COOJA网络仿真器对这些路由协议和压缩协议进行了实时仿真。
2017-12-22 cs.NI eess.SP
Automated SBOM-Driven Vulnerability Triage for IoT Firmware: A Lightweight Pipeline for Risk Prioritization
本文提出了一种轻量级自动化管道，用于从物联网固件中提取SBOM并生成漏洞优先级评分，以提高固件安全风险评估的效率和准确性。
2026-01-04 cs.CR cs.NI
Rule-Based Translation of Application-Level QoS Constraints into SDN Configurations for the IoT
在本文中，我们提出了一种方法的逻辑工作流和QoS的应用程序级的要求自动翻译成配置的底层网络基板。我们的目标是促进QoS约束在工业物联网应用开发中的集成，使其更加可靠。我们遵循基于两个语义模型的方法：第一个模型允许设计物联网应用程序的工作流，并在其交互上表达应用程序级的QoS要求。第二模型捕获网络的配置，并且可以用作SDN控制器的北向接口的输入。最后，我们利用基于规则的语义推理，自动从应用程序的需求转换成SDN参数。
2019-03-22 cs.IT cs.LO cs.NI
Software Defined Security Service Provisioning Framework for Internet of Things
可编程管理框架为网络中的设备管理铺平了道路。近来，新兴的软件定义网络（SDN）范式已经彻底改变了可编程网络。物联网（IoT）等网络应用的设计者已经开始研究SDN范式在改善网络管理方面的潜力。物联网设想将我们环境周围的各种嵌入式设备与IP互连，以实现互联网连接。与传统的网络架构不同，物联网的特点是资源限制和无线和有线介质的异构互连。因此，提出了管理物联网的独特挑战，本文对此进行了讨论。物联网的普遍存在给物联网带来了独特的安全挑战，这是物联网管理框架的一个方面。本文总结了物联网中的安全威胁和要求，这些威胁和要求是从调查物联网安全挑战的最新努力中提取的。提出了基于SDN的物联网安全服务提供框架。
2017-11-29 cs.CR cs.NI
Data-Driven Predictive Scheduling in Ultra-Reliable Low-Latency Industrial IoT: A Generative Adversarial Network Approach
迄今为止，基于模型的低延迟可靠通信对于时间关键的无线控制系统至关重要。在这项工作中，我们研究了下行链路（DL）的制造商到执行器调度问题，在无线工业网络，使中断概率最小化。与现有文献中基于公知的平稳衰落信道模型相比，我们假设一个任意的和未知的信道衰落模型，它只能通过样本。为了克服有限的数据样本的问题，我们调用的生成对抗网络框架，并提出了一个在线的数据驱动的方法来联合调度DL传输和学习的信道分布在线的方式。数值结果表明，该方法可以有效地学习任何任意的信道分布，并进一步实现最佳性能，通过使用预测的中断概率。
2020-05-10 cs.NI eess.SP
Modeling and Analysis of Data Trading on Blockchain-based Market in IoT Networks
带有用于数据汇集和环境感知的嵌入式传感器的移动设备为数据交易的成本效益方法奠定了基础。例如，这些数据可能与污染和气体排放有关，可用于检查是否符合国家和国际法规。目前的物联网数据交易方法依赖于集中的第三方实体在数据消费者和数据提供者之间进行协商，这在大规模上是低效和不安全的。相比之下，基于分布式账本技术（DLT）的去中心化方法可以实现数据交易，同时确保信任，安全和隐私。然而，由于对卖家和买家之间的通信效率缺乏了解，在物联网环境中对数据交易协议进行基准测试方面仍然存在很大的差距。受这种知识差距的激励，我们引入了一种基于DLT的物联网数据交易模型，该模型通过窄带物联网（NB-IoT）系统来支持大规模环境感知。我们通过NB-IoT连接，在延迟和能耗方面表征了三种基于DLT的基本IoT数据交易协议的通信效率。这些协议的模型和分析为物联网数据交易应用提供了基准。
2020-12-20 cs.DC cs.NI
Minimal Virtual Machines on IoT Microcontrollers: The Case of Berkeley Packet Filters with rBPF
虚拟机（VM）被广泛用于托管和隔离软件模块。然而，到目前为止，极小的内存和低能耗预算阻碍了VM在典型的基于微处理器的物联网设备上的广泛使用。在本文中，我们探讨了两个最小的VM方法在这种低功耗硬件的潜力。我们设计了rBPF，一个基于寄存器的虚拟机扩展伯克利包过滤器（eBPF）的基础上。我们将其与基于WebAssembly（Wasm）的适用于嵌入式系统的基于堆栈的VM进行比较。我们实现了托管在物联网操作系统RIOT中的每个虚拟机的原型。我们对商用现成物联网硬件进行测量。不出所料，我们观察到Wasm和rBPF虚拟机与不使用VM相比都会产生执行时间和内存开销。然而，我们表明，这种执行时间开销对于低吞吐量、低能耗的物联网设备是可以容忍的。我们进一步表明，虽然使用基于Wasm的VM需要使用6LoWPAN/CoAP堆栈的简单联网物联网应用程序的内存预算增加一倍，但使用基于rBPF的VM只需要微不足道的内存开销（不到10%的内存）。因此，rBPF是一种很有前途的方法，可以通过低功耗网络托管与操作系统软件隔离的小型软件模块，并可按需更新。
2020-12-09 cs.NI cs.OS
Two Phase Authentication and VPN Based Secured Communication for IoT Home Networks
随着技术的进步，在互联网功能方面被认为是非传统的设备现在被嵌入微处理器中进行通信，这些设备被称为物联网设备。该技术使家庭设备能够与互联网通信，并且包括这种设备的网络可以创建家庭物联网网络。这些物联网设备资源有限，缺乏高级别的安全协议。因此，安全性成为这种网络系统的主要问题。保护网络安全的一种方法是通过可靠的认证协议和数据传输机制。由于家庭设备可由用户远程控制，因此它们可通过互联网访问。因此，还应该有一种方法可以使物联网设备和用户之间的互联网通信更加安全。本文提出了一个两阶段的认证协议的认证目的和VPN的安全信道创建的网络中的设备的通信。此外，本文还讨论了椭圆曲线加密作为RSA的可行替代方案，为网络中的低功耗物联网设备提供更有效的密钥交换机制。
2019-10-30 cs.CR cs.NI
On the Observability and Controllability of Large-Scale IoT Networks: Reducing Number of Unmatched Nodes via Link Addition
在本文中，我们研究大规模网络的可观性和可控性。特别是，我们比较了两种主要类型的无标度（SF）网络：Barab{á}si-Albert（BA）模型和Holme-Kim（HK）模型中不匹配节点的数量。通过理论分析和仿真实验，对两种模型进行了比较，并讨论了聚类系数与非匹配节点数之间的可能关系。在这个方向上，我们提出了一个新的算法，以减少不匹配的节点的数量，通过链路添加。结果是显著的，因为可以减少不匹配节点的数量，从而减少例如物联网网络中嵌入式传感器/执行器的数量。这可以显著降低控制设备的成本或大规模系统中的监控成本。
2020-12-11 cs.NI cs.SI cs.SY
