Application-Aware Resource Allocation and Data Management for MEC-assisted IoT Service Providers
针对MEC辅助物联网服务中数据源与用户分离及服务间数据依赖问题，提出架构与模型，并采用线性松弛舍入启发式算法，仿真验证了其在非均匀流量下的高效性。
2025-01-24 cs.NI
Flexible Allocation of Heterogeneous Resources to Services on an IoT Device
在物联网（IoT）中，设备和网关可以配备有多个异构网络接口，其应当被大量服务利用。在这项工作中，我们的问题分配服务的资源需求的设备的异构接口建模，并给出了一个混合线性规划（MILP）formulation.For有意义的实例大小的MILP模型给出了最优的解决方案，提出的计算困难的问题。我们提供了有见地的结果，讨论的属性派生的解决方案相对于分裂的服务到不同的接口。
2015-04-13 cs.NI
Technical Report for A Service-Fair UAV-NOMA System for Large-scale IoT scenarios
在$5$ G通信系统中，将无人机（UAV）与非正交多址（NOMA）技术相结合，可以获得更好的性能。为保证大规模场景下部署的传感器节点通信服务的公平性，采用图论和最小包围算法设计了一种用户调度策略，在通信过程开始前选择通信传感器节点。
2021-08-11 cs.NI
Beamforming in LEO Constellations for NB-IoT Services in 6G Communications
随着5G网络的首次商业化，超越5G（B5 G）或6 G，系统开始被定义。在这种情况下，物联网（IoT）服务将对5G系统产生更大的影响。为了应对大量的物联网设备，以及其中最先进的设备（例如，紧急情况下急救人员的实时摄像头信号），非地面系统将成为协助和补充地面网络的关键。在本文中，我们提出了一种基于地球同步轨道（GSO）和非地球同步轨道（NGSO）节点的多层非地面窄带物联网（NB-IoT）服务架构。为了应对设备的数量和潜在的大容量，我们建议在积极的全频率复用场景中实现最小均方误差（MMSE）波束成形。性能评估显示了所提出的解决方案的显著优势。
2021-01-21 cs.NI
3GPP Network Architecture Enhancement for Ambient IoT Service
本文介绍3GPP第18、19版本中面向环境物联网（A-IoT）服务的网络架构相关讨论，分析其架构需求、可选方案、安全认证机制及标准化挑战，提及RAN工作组已启动标准化工作。
2025-01-15 cs.NI
Q-CSM: Q-Learning-based Cognitive Service Management in Heterogeneous IoT Networks
针对异构物联网中QoS下降与设备资源受限问题，本文提出Q-CSM框架，通过代理管理器处理数据异构性，并利用Q学习推荐引擎优化设备寿命，在智慧城市场景中实现响应时间加快38.7%、设备平均寿命延长19.8%。
2024-11-21 cs.NI
Diffusion Model-based Incentive Mechanism with Prospect Theory for Edge AIGC Services in 6G IoT
针对6G-IoT中边缘AIGC服务缺乏激励的问题，提出以用户为中心的契约理论框架，结合前景理论刻画客户端主观效用，并采用基于扩散模型的软执行器-评论器算法求解最优契约设计。
2024-07-25 cs.NI
Allocation of Heterogeneous Resources of an IoT Device to Flexible Services
物联网（IoT）设备可以配备有多个异构网络接口。大量的服务可能需要这些接口的部分或全部可用资源。在这里，我们提出了一个精确的数学公式分配服务的接口与异构资源在一个或多个回合。对于合理的实例大小，所提出的配方产生这个计算困难的问题的最佳解决方案。我们证明了该问题的NP完全性，并开发了两种算法来逼近大实例大小的最优解。第一种算法首先分配最苛刻的服务需求，考虑接口资源的平均成本。第二个计算需求的资源份额，并通过在需求相等的份额中随机选择来首先分配需求最大的资源份额。最后，我们提供了模拟结果，让我们深入了解这两种情况下不同接口的服务分裂。
2016-03-27 cs.NI
Energy Efficient Distributed Processing for IoT
本文对整个物联网-雾-云架构进行建模，通过混合线性规划（MILP）优化服务放置问题，并联合最小化处理和网络的总功耗。研究了物联网服务放置的四个方面：1）不可拆分的服务，2）可拆分的服务，3）子服务同步的服务间处理开销和4）专用云数据中心（SP-DC）的部署。结果表明，对于容量受限的问题，与通用数据中心（GP-DC）中处理不可拆分服务的46%相比，服务拆分可节省高达86%的功耗。此外，据观察，子服务间的处理开销有很大的影响，服务分裂的总数。无论处理开销的比率多么微不足道，结果表明这不是一个微不足道的问题，因此需要对这一领域给予更多关注，以便最好地利用网络边缘的可用资源。此外，优化结果表明，对于非常高的需求，SP-DC可以实现高达50%的功率节省，而GP-DC则为30%。
2020-01-09 cs.NI
Demo Abstract: CDMA-based IoT Services with Shared Band Operation of LTE in 5G
随着在5G网络中部署大规模物联网（IoT）的愿景，现有的4G网络和协议对于处理具有低延迟、低控制开销和低功率要求的零星IoT流量是低效的。为了满足这些要求，我们提出了一种使用软件定义无线电（SDR）的PHY/MAC层设计，该设计与现有的基于OFDM的LTE协议向后兼容，并支持基于CDMA的低功耗物联网设备传输。该演示展示了我们基于该设计实现的系统以及该方案在不同网络场景下的可行性。
2017-05-10 cs.NI
Economics of Internet of Things (IoT): An Information Market Approach
物联网（IoT）已经被提出为连接设备并向各种应用提供服务的新范例，交通、能源、智慧城市和医疗保健。在本文中，我们关注一个重要问题，即，物联网的经济性，这可能对物联网应用的成功产生巨大影响。特别是，我们采用并提出了信息经济学方法及其在物联网中的应用。我们首先回顾了为物联网服务开发的现有经济模型。然后，我们概述了与物联网相关的信息经济学的两个重要主题，即，信息的价值和信息的良好定价。最后，我们提出了一个博弈论模型来研究物联网传感服务的价格竞争。最后对信息经济学在物联网领域的应用前景进行了展望。
2015-10-23 cs.NI
Resilient Service Embedding In IoT Networks
物联网（IoT）已经应用于大量异构设备，并在其分布式开放架构的基础上用于各种应用的部署。这些物联网设备中的大多数都是电池供电的，并通过无线网络互连。物联网设备可用于执行关键任务。因此，IoT网络需要支持语义搜索、故障发现、数据恢复以及动态和自主网络维护的弹性架构。在本文中，我们提出了一种新的物联网网络弹性方案。我们评估所提出的方案在其功耗和数据传输时间，然后将结果与最近的弹性计划，如基于冗余和复制的计划。提出的框架进行了优化，使用混合整数线性规划和实时算法的开发，从而嵌入一个虚拟层到物理层的基础上面向服务的架构（SOA）。所提出的框架在通过使用端到端机制恢复丢失的数据方面提供了不同的分组弹性组合。我们通过研究这些技术的功耗、数据传输时间和网络开销来进一步分析这些方案。结果表明，该方法通过选择高能效的节点和路由，降低了服务嵌入的功耗和数据传输时间，提高了网络性能。
2019-10-13 cs.NI
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
Joint Traffic Offloading and Aging Control in 5G IoT Networks
5G蜂窝技术的广泛采用将成为物联网应用增长的主要驱动力之一。在本文中，我们考虑了一个基于物联网数据读取启动智慧城市服务的服务提供商（SP）：为了服务于在不同位置收集的物联网数据，SP动态协商和重新调整带宽和服务功能。5G网络切片功能是在异构接入技术和不同站点类型上租用适量资源的关键。此外，不同的基础设施提供商将根据跨站点支持的特定接入技术和物联网数据汇集模式对切片服务收费。我们引入了基于信息时代（AoI）的定价机制，以降低SP的成本。它通过将部分流量负载从高度拥塞和更昂贵的位置转移到收费较低的位置，同时满足物联网服务的QoS要求，为设备提供了平滑流量的激励。所提出的最优定价方案包括两阶段决策过程，其中SP确定每个位置的定价，并且设备基于最优上传策略调度所收集数据的上传。模拟表明，SP通过调整切片成本和上传物联网数据的AoI之间的权衡，实现了一致的成本降低。
2022-01-19 cs.NI
SmartProduct: a prototype platform for product monitoring-as-a-service, leveraging IoT technologies and the EPCIS standard
近年来，物联网（IoT）技术通过包含一组技术而受到了极大的关注，这些技术使得各种异构物理对象（称为事物）能够通过高效的联网协议进行交互和通信。这些技术已经在制造业、医疗保健、农业等多个领域得到了应用。物联网可以应用和有用的另一个领域是供应链跟踪，在整个供应链中对产品进行监控。物联网数据汇集可以使应用程序激增，这些应用程序能够跟踪每个产品的环境相关信息（例如存储条件），并将它们与可追溯性数据结合在一起，以提供完整的产品监控服务。传统的供应链追踪方法（如产品追踪、储存条件监控、使用的运输工具等）涉及昂贵且容易出错的程序，因为通常需要人工参与。由于所涉各利益攸关方（生产商、分销商、零售商）不使用可互操作的技术和标准，因此也可能出现严重的各自为政。为了克服这些限制，我们提出了一个灵活而安全的原型平台，该平台利用物联网技术，结合电子产品代码信息服务（EPCIS）标准。平台的物联网软件/硬件模块用于收集物联网数据（即地理位置、环境温度、湿度等），而基于EPCIS的软件收集和记录传统的供应链可追溯性数据（例如，制造的产品类型、装载到卡车上/从卡车上卸载的产品、转换为另一种产品的产品等）。使用具有强大身份验证/授权机制的丰富RESTful API向第三方应用程序提供产品监控即服务（PMaaS）。
2022-10-17 cs.NI
Realization of CDMA-based IoT Services with Shared Band Operation of LTE in 5G
5G网络被设想为部署具有低延迟、低控制开销和低功率要求的大规模物联网（IoT）。目前的4G网络针对大带宽应用进行了优化，并且无法处理短的零星物联网消息。这里的挑战跨越多个层，包括无线电接入和网络层。本文重点研究了物联网设备在事件驱动和延迟敏感的流量分布情况下的CDMA接入复用问题。我们提出了一种用于低功耗物联网设备的基于CDMA的通信的PHY/MAC层设计。我们提出并评估了现有LTE网络存在下基于CDMA的物联网网络的共存操作。我们提出的设计将通过在边缘网络（主要是eNodeB）进行最小的修改来将物联网流量与传统系统集成。我们表明，CDMA物联网网络满足物联网数据流量要求，LTE吞吐量下降最小（3%）。我们还实现了建议的设计使用软件定义的无线电，并显示在不同的网络场景下的建议的可行性。
2017-05-10 cs.NI
Computation Resource Allocation for Heterogeneous Time-Critical IoT Services in MEC
移动边缘计算（MEC）是在短延迟内处理新兴物联网（IoT）用例的计算密集型任务的有前途的解决方案之一，例如，虚拟现实（VR）、增强现实（AR）、自动驾驶车辆。由于MEC系统中异构服务的共存，任务到达间隔和所需的执行时间可以根据服务而变化。在边缘服务器（ES）上调度具有随机到达和运行时间的服务的计算资源是一个挑战。本文提出了一种在用户和ES之间进行灵活计算卸载的框架，并在此框架基础上提出了一种基于Lyapunov的算法，为ES上的异构时间关键服务动态分配计算资源。该算法在不需要任何关于任务到达过程和所需运行时间的先验知识的情况下，最小化了平均超时概率。数值实验结果表明，与ES中使用的标准排队模型相比，该算法实现了至少35%的超时概率降低，并且在各种场景下计算资源的利用效率接近于无因排队模型。
2020-02-12 cs.NI
A Secure Dynamic Edge Resource Federation Architecture for Cross-Domain IoT Systems
5G通信、人工智能（AI）和物联网（IoT）技术的快速集成有望使下一代网络（NGN）能够为智慧城市提供各种智能服务和用户定义的应用。然而，构建一个可扩展且高效的基础设施，以满足跨多个管理域的异构物联网应用程序的各种性能，安全性和管理需求仍然具有挑战性。本文提出了一种动态边缘资源联邦架构，该架构集成了网络切片（NS）和区块链的概念，以提高多域物联网应用的可扩展性，动态性和安全性。一种支持NS的动态边缘资源联合框架采用智能机制来支持满足不同的服务质量（QoS）和安全需求的高效多域服务协调。我们提出了一个分层集成联邦分类帐（HIFL），其目的是保证分散的安全性和隐私保护的属性，在多域资源编排和服务重新调整。作为一种安全的设计解决方案，HIFL有望支持高效、可信和安全的端到端物联网服务。一个初步的概念验证原型已经实施比较内部和域间的性能预期。
2022-08-02 cs.NI
Towards Internet of Things (IOTS):Integration of Wireless Sensor Network to Cloud Services for Data Collection and Sharing
云计算为托管在Web上的应用程序提供了巨大的好处，这些应用程序也具有特殊的计算和存储要求。本文提出了一种可扩展的和灵活的架构集成无线传感器网络与云。我们使用基于REST的Web服务作为可互操作的应用层，可以直接集成到其他应用领域中进行远程监控，例如电子医疗保健服务、灵巧家庭，甚至车辆区域网络（VAN）。为了验证概念，我们在基于IP的低功耗WSN测试床上实现了基于REST的Web服务，它可以从任何地方访问数据。警报功能也已实现，以通过电子邮件或推文通知用户，以便在超过感兴趣的值和事件时监视数据。
2013-10-08 cs.NI
Service Embedding in IoT Networks
物联网预计将在不久的将来参与各种复杂任务的执行。能够处理多种传感和驱动功能的物联网对象是智能建筑、智能工厂、家庭自动化和医疗保健自动化等智能应用的基石。这些智能应用程序以高级请求的形式表达它们的需求。这些请求的特征在于感测致动功能、处理和内存需求、激活区域、延迟等的不同要求。在基于面向服务架构的物联网中，应用程序请求被转换为业务流程BP工作流。在这项研究中，我们模拟这样的BP作为一个虚拟网络包含一组虚拟节点和链接连接在一个特定的拓扑结构。这些虚拟节点表示所请求的处理和需要感测或致动的位置。虚拟链路捕获节点之间所请求的通信要求。在本文中，我们介绍了一个使用混合整数线性规划MILP优化的框架，该框架将虚拟层的BP嵌入到物联网物理层的较低级别实现中。所提出的框架产生了一个物理计划，该计划最佳地分配了所需的处理，并将所需位置的传感和驱动提供给适当的物联网节点。优化目标是最小化IoT层总功耗，并以最小化每个IoT节点的流量延迟的方式优化流量分配。我们的研究结果表明，该框架通过降低功耗和延迟，提高了网络性能。
2019-09-29 cs.NI
Matching-based Service Offloading for Compute-less Driven IoT Networks
随着物联网（IoT）和5G网络的出现，边缘计算为商业模式和用例创新提供了新的机会。服务提供商现在可以在数据中心之外虚拟化云，以满足延迟、数据主权、可靠性和互操作性要求。然而，许多新的应用程序（例如，增强现实、虚拟现实、人工智能）是计算密集型和延迟敏感型的。这些应用程序被大量调用，具有可能导致相同输出的类似输入。无计算网络旨在实现具有最小计算量和通信量的网络。这可以通过将流行服务卸载到边缘来实现，从而最大限度地减少核心网络中的通信，并使用计算重用概念消除冗余计算。在本文中，我们提出了基于匹配的服务卸载方案，用于无计算物联网网络。我们采用匹配理论来匹配服务卸载到合适的边缘服务器。具体来说，我们设计，WHISTLE，一个垂直的多对多卸载方案，旨在卸载调用最多，高度可重用的服务到适当的边缘服务器。我们进一步扩展了WHISTLE，以在边缘服务器之间提供水平的一对多计算重用共享，从而减少了返回到云的计算。我们用真实世界的数据集评估了WHISTLE的效率和有效性。实验结果表明，WHISTLE算法可以使任务完成时间缩短20%，计算量减少77%，通信量减少71%。理论分析也证明了所设计方案的稳定性。
2022-01-11 cs.NI
Bluetooth Low Energy mesh network for power-limited, robust and reliable IoT services
低功耗蓝牙（BLE）是一种新兴的无线技术，用于短距离控制和监控应用，由于其低成本和低能耗，在物联网（IoT）服务中变得越来越普遍。在本文中，我们提出了一种新的邻居发现方案和故障恢复技术的多路径和单路径低功耗和可靠的BLE网络。通过利用节能的访问控制和快速和鲁棒的路由思想与自适应故障恢复，所提出的方法优于BLE Mesh标准所使用的众所周知的洪泛方法。我们在事件驱动的模拟中，随着网络拓扑结构和流量的变化，数据包延迟和功耗得到了不同程度的改善。提出的故障恢复方法进行了优化，并在模拟过程中证明，显示在不同的使用情况下的整体故障恢复延迟和节点功耗的变化。
2022-08-08 cs.NI
Scalable Deterministic Task Offloading and Resource Allocation in the IoT-Edge-Cloud Continuum
Uwicore laboratory, Universidad Miguel Hernandez de Elche（乌维科实验室，埃尔切米格尔·埃尔南德斯大学）
本文提出一种确定性任务卸载和资源分配方法，通过平衡工作负载和资源分配提升物联网-边缘-云计算连续体的可扩展性，满足严格的服务等级要求。
2026-11-01 cs.NI
Applying Device-to-Device Communication to Enhance IoT Services
服务于数十亿物联网设备的大规模机器类型通信（mMTC）被认为为下一代蜂窝网络打开了潜在的新市场。传统的蜂窝网络不能满足新兴的mMTC应用的要求，因为它们被设计用于人为驱动的服务。为了给移动机器通信业务提供支持，当前的研究和标准化工作集中在传统网络的改进和适配上。然而，这些解决方案面临的挑战，以提高服务的可用性，并同时提高mMTC设备的电池寿命。在这篇文章中，我们提出了利用网络控制的侧链路通信方案，使蜂窝网络更好地支持mMTC服务。此外，上下文感知算法，以确保所提出的方案的效率和设备的多个上下文信息被考虑。相应地，信令方案也设计和说明在这项工作中，以促进所提出的技术。信令方案使得网络能够以轻的信令努力收集所需的上下文信息，并且因此网络可以导出用于侧链路和蜂窝链路两者的智能配置。为了证明我们的计划带来的改进，系统级模拟器的实现和数值结果表明，我们的计划可以同时提高服务可用性和电池寿命的传感器。
2017-05-10 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
Sensing as a Service (S2aaS): Buying and Selling IoT Data
物联网（IoT）[1]设想创建一个环境，其中日常物品（例如微波炉，冰箱，汽车，咖啡机等）与互联网相连，使用户的生活更加方便。它还将引导用户更有效地使用资源。
2017-02-08 cs.CY cs.NI
Fog Computing& IoT: Overview, Architecture and Applications
本文对雾计算与物联网进行全面调查，介绍了雾计算作为云计算延伸的架构、优势及应用，并分析了其在数据通信系统中的安全问题。
2023-04-14 cs.NI
Optimal Pricing of Internet of Things: A Machine Learning Approach
University of Canberra（堪培拉大学）；University of Technology Sydney（悉尼科技大学）；Nanyang Technological University（南洋理工大学）；York University（约克大学）；University of Houston（休斯顿大学）；Kyung Hee University（庆熙大学）
物联网（IoT）从嵌入传感器的设备中产生大量数据。物联网数据允许使用机器学习创建有利可图的服务。然而，以前的研究并没有解决基于机器学习的物联网服务的最佳定价和捆绑问题。本文从机器学习的角度定义了数据价值和服务质量。我们提出了一个物联网市场模型，该模型由数据供应商向服务提供商出售数据，以及服务提供商向客户提供物联网服务组成。然后，我们介绍了物联网服务的独立和捆绑销售的最佳定价方案。在独立服务销售中，服务提供商优化购买数据的大小和服务订阅费，以最大限度地提高其利润。对于服务捆绑，优化了分组物联网服务的订阅费用和数据大小，以最大限度地提高合作服务提供商的总利润。我们表明，与独立销售相比，捆绑物联网服务可以最大限度地提高服务提供商的利润。对于捆绑服务的利润分享，我们应用合作博弈论的核心和Shapley解决方案的概念，有效和公平的分配合作服务提供商之间的捆绑联盟的收益。
2020-02-14 cs.LG cs.NI
PhD Forum: Enabling Autonomic IoT for Smart Urban Services
自主网络物理系统（CPS）的发展和第五代（5G）无线技术的进步有望彻底改变许多垂直行业，如医疗保健、交通、能源、零售服务、楼宇自动化、教育等。从而实现智慧城市模式。物联网（IoT）为智能和自主操作提供了强大且前所未有的能力。我们利用网络科学、优化与决策理论、激励机制设计和数据科学/机器学习的思想，在物联网城市系统中实现关键设计目标，如效率、安全性和弹性以及经济性。
2019-12-24 cs.NI eess.SP
A Secure Connectivity Model for Internet of Things Analytics Service Delivery
物联网（IoT）技术的广泛兴趣和采用正在推动个人甚至机器交互以交换知识的方式的创新。一个特别感兴趣的领域是分析。不断减小的形状因子硬件使得计算和数据存储能够嵌入到许多不同的设备中。网络连接和新兴的分布式服务编排模型相结合，允许创建新的测量、监控和分析性能的方法。使用受NIST云计算七层模型启发的方法，我们提出了一种连接模型，使分析服务能够在分布式的单个系统组件中使用，例如在物联网和工业物联网（IIoT）领域中发现的那些组件。
2019-01-10 cs.NI
Characterizing Smart Home IoT Traffic in the Wild
随着灵巧家庭物联网生态系统的发展，必须更好地了解它在管理、安全和隐私方面带来的独特挑战。之前的研究是有限的，因为它们在测试台环境中或小规模地检查了灵巧家庭物联网设备。为了解决这一差距，我们提出了一个测量研究的灵巧家庭物联网设备在野外通过仪表家庭网关和被动收集现实世界的网络流量日志从200多个家庭在美国的一个大都市区。我们从流量、时间模式和外部端点等方面描述了灵巧家庭物联网流量的特征，并重点关注了某些安全和隐私问题。我们首先表明，流量特征反映了灵巧家庭物联网设备（如智能电视）的功能，这些设备在与人类活动相关的昼夜模式下生成大量流量到内容流媒体服务。虽然灵巧家庭物联网生态系统似乎是分散的，但我们的分析表明，由于它依赖于一些流行的云和DNS服务，它主要是集中的。我们的研究结果还强调了灵巧家庭物联网生态系统中几个有趣的安全和隐私问题，例如需要改善基于策略的物联网流量访问控制，缺乏应用层加密的使用，以及第三方广告和跟踪服务的普及。我们的研究结果对未来改善灵巧家庭物联网生态系统的管理、安全和隐私的研究具有重要意义。
2020-03-31 cs.NI
A Novel IoT Architecture based on 5G-IoT and Next Generation Technologies
物联网（IoT）是工业4.0的重要组成部分。由于客户需求的不断增长，当前的物联网架构对于下一代物联网应用和即将推出的服务来说将不再可靠和响应。本文提出了基于新技术的下一代物联网架构，其中解决了未来应用，服务和生成数据的需求。特别地，该架构由纳米芯片、毫米波（mmWave）、异构网络（HetNet）、设备到设备（D2 D）通信、5G-IoT、机器类型通信（MTC）、无线网络功能虚拟化（WNFV）、无线软件定义网络（WSDN）、高级频谱共享和干扰管理（Advanced Spectrum Sharing and Interference Management）组成。（高级SSIM）、移动边缘计算（MEC）、移动云计算（MCC）、数据分析和大数据。这种技术组合能够满足新应用的要求。提出的新架构具有模块化、高效、灵活、可扩展、简单等特点，能够满足大量数据和应用需求。
2018-07-09 cs.NI
Bi-Objective Optimization for Energy Aware Internet of Things Service Composition
近年来，基于服务的物联网（IoT）受到了研究和工业界的广泛关注。需要集成和组合智能对象功能或其服务，以创建和推广具有高级功能的更复杂的物联网应用程序。当部署了许多智能对象时，通过考虑能量和服务质量（QoS）来选择最合适的智能对象集合以组成服务是一项重要且具有挑战性的任务。在本文中，我们减少了问题之间的QoS水平和消耗的能量的物联网服务组合的最佳平衡的问题，一个双目标最短路径优化（BSPO）的问题，并使用一个精确的算法命名为脉冲来解决这个问题。BSPO有两个目标，最小化包括执行时间、网络延迟和服务价格的QoS，以及最小化组合服务的能量消耗。实验结果表明，该方法在各种复杂的服务配置文件具有较短的执行时间。同时，它可以获得良好的性能，在能量消耗，从而网络寿命，同时保持一个合理的QoS水平。
2018-10-15 cs.NI
Semantic Gateway as a Service architecture for IoT Interoperability
物联网（IoT）将成为未来互联网的重要组成部分。物联网将记录物理观测的传感器和设备连接到互联网的应用程序和服务。作为RFID和无线传感器网络（WSN）等技术的继承者，物联网陷入了专有系统的垂直孤岛，与类似系统几乎没有互操作性。由于物联网代表了互联网的未来状态，因此需要一个智能和可扩展的架构来提供这些孤岛之间的连接，从而能够发现物理传感器并解释事物之间的消息。本文提出了一个网关和语义Web使物联网架构，以提供系统之间的互操作性，使用已建立的通信和数据标准。语义网关即服务（SGS）允许通过多协议代理架构在XMPP、CoAP和MQTT等消息传递协议之间进行转换。利用广泛接受的规范，如W3C的语义传感器网络（SSN）本体的传感器数据的语义注释提供消息之间的语义互操作性，并支持语义推理，以获得更高级别的可操作的知识，从低级别的传感器数据。
2014-10-18 cs.DC cs.NI
Energy Efficient Service Placement for IoT Networks
本研究针对IoT网络能源效率问题，分析结合雾计算与云计算的分层架构，发现不同雾层在不同请求量下表现各异，提出实施动态服务放置策略以提升整体能效。
2024-04-25 cs.NI eess.SP
Survey on Multi-Access Edge Computing for Internet of Things Realization
物联网（IoT）最近已经从实验性技术发展成为产品和服务行业未来客户价值的支柱。这强调了物联网在迈向第五代（5G）无线通信系统的过程中的重要作用。通过智能和大数据分析增强的物联网技术预计将迅速改变从医疗保健到智能城市和工业自动化等众多应用领域的格局。多接入边缘计算（MEC）技术的出现旨在将云计算能力扩展到无线电接入网络的边缘，从而提供对无线电网络资源的实时、高带宽、低延迟接入。物联网被确定为MEC的关键用例，因为MEC能够在网络边缘提供云平台和网关服务。MEC由于其密集的地理分布和对移动性的广泛支持，将激发对超低延迟和高服务质量（QoS）需求的无数应用和服务的开发。因此，MEC是需要实时操作的物联网应用和服务的重要推动者。在本次调查中，我们全面概述了MEC技术用于实现物联网应用及其协同作用的开发情况。我们进一步讨论了在物联网中启用MEC的技术方面，并提供了对其中各种其他集成技术的一些见解。
2018-05-17 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
Autonomic Resilient Internet-of-Things(IoT)Management
在弹性物联网中，服务提供商的收入对智能设备用户的不确定使用上下文（例如情感，环境上下文）具有弹性。因此，自主弹性物联网管理问题被分解为两个子问题，即m-连通性和k-支配，使得收入产生过程中的m-交替对用户的共同兴趣具有弹性，这可以通过使用上下文的k-1交替来描述。在此背景下，提出了一个贪婪的近似计划蜜蜂，解决了上述子问题的五个连续的模型，即Maverick，Siren，Pigmy，Arkeo和Augeas，分别。理论分析证明该问题是NP难的组合优化问题，且服从贪婪近似。此外，蜜蜂奠定了弹性事实发现的理论基础，其次是理论和实验（即合成）证明，这表明蜜蜂弹性如何解决急性CDS测量问题。因此，在真实的社会谣言数据集上的实验提取支配者和支配者来证明蜜蜂弹性如何改善CDS测量。最后，在Android和Web平台上进行案例研究和原型开发，在弹性物联网场景中，服务提供商为智能设备用户推荐个性化服务。
2015-08-17 cs.NI
Internet of Things Cloud: Architecture and Implementation
物联网（IoT）使普通对象变得智能和交互，被认为是互联网的下一个发展方向。它的普及性和收集和分析可转换为信息的数据的能力激发了大量的物联网应用。为了成功部署和管理这些应用程序，云计算技术是必不可少的，因为它们提供了高计算能力以及大存储容量。本文旨在提供有关物联网云的架构，实施和性能的见解。研究了物联网云的几种潜在应用场景，并讨论了每个组件的功能架构。此外，还介绍了物联网云的实施细节及其提供的服务。本文的主要贡献在于将超文本传输协议（HTTP）和消息传输远程传输（MQTT）服务器相结合，在物联网云架构中提供物联网服务，并采用各种技术来保证高性能。最后给出了实验结果，以验证物联网云在一定条件下的服务能力。
2016-09-25 cs.NI
Stochastic End-to-End Latency Modeling of the IoT-Edge-Cloud Continuum: Impact of Jitter and Traffic Variability on Deterministic Service Provisioning
Networked Systems Lab, Universidad Miguel Hernández de Elche（埃尔切米格尔·埃尔南德斯大学网络系统实验室）
本文针对物联网-边缘-云连续体，提出基于队列的端到端延迟模型，分析时间可变性对确定性服务提供的影响，得出不同类型服务的最优执行位置及卸载策略相关结论。
2026-08-27 cs.NI
A Sidelink-Aided Approach for Secure Multicast Service Delivery: from Human-Oriented Multimedia Traffic to Machine Type Communications
迄今为止，面向组的通信主要用于在面向人的通信中递送多媒体服务，而在未来的第五代（5G）蜂窝网络中，对象将是主要目标。物联网（IoT）无疑将在5G网络中发挥关键作用，其中大规模机器类型通信（mMTC）具有至关重要的挑战性，因为预计蜂窝物联网连接将在未来大幅增长。为了提高容量和能效，5G网络可以利用设备到设备（D2 D）通信，这被认为是一种有效的卸载技术。这是由于在传统D2 D通信中，数据直接从一个设备发送到另一个设备，避免了网络的交叉。显然，这种通信范例的分布式性质和无线信道的固有广播性质使得有必要考虑如何保护所谓的“侧链路”传输。这项工作提出了一种协议，用于在面向5G的物联网场景中高效可靠地管理组播服务，其中安全性是必须满足的关键要求。所提出的协议是针对窄带物联网（NB-IoT）量身定制的，并利用D2 D通信，旨在提高网络效率和优化网络资源利用率。此外，利用网络安全和社会可信度机制来保护D2 D通信。
2021-10-07 cs.NI
Energy Efficient Location and Activity-aware On-Demand Mobile Distributed Sensing Platform for Sensing as a Service in IoT Clouds
物联网（IoT）设想了数十亿个传感器部署在我们周围并连接到互联网，其中移动人群传感技术被广泛用于在物联网范式的不同背景下收集数据。由于大数据技术的普及，处理和存储大量数据变得比以往任何时候都更容易。然而，大规模的数据管理任务仍然需要大量的资源，这些资源可能是昂贵的，而不管它们是购买的还是租用的（例如，即用即付的基础设施）。此外，并非每个人都对如此大规模的数据汇集和分析感兴趣。更重要的是，并非每个人都有财力和计算资源来处理如此大量的数据。因此，存在对云集成的移动人群感测平台的及时需求，该平台能够基于数据消费者强制执行的条件按需捕获传感器数据。在本文中，我们提出了一个上下文感知，具体来说，位置和活动感知移动传感平台称为C-MOSDEN（上下文感知移动传感器数据引擎）的物联网域。我们使用三个现实世界的场景来评估所提出的平台，这些场景突出了“选择性感知”的重要性。所提出的平台的计算效率和效率进行了研究，并用于突出上下文感知的选择性传感的优点。
2016-01-04 cs.NI
RAN Slicing for Massive IoT and Bursty URLLC Service Multiplexing: Analysis and Optimization
未来的无线网络被设想为经由一些无线电接入技术来服务于大规模物联网（mIoT），其中随机接入信道（RACH）过程应当被利用以用于IoT设备接入网络。然而，对大规模物联网设备的RACH过程的理论分析具有挑战性。为了解决这一挑战，我们首先将物联网设备的RACH请求与其维护的队列状态相关联，并分析队列状态的演变。基于分析结果，我们然后推导出随机接入（RA）成功概率的封闭形式的表达式，这是一个重要的指标，表征设备的RACH过程。此外，考虑到将不同服务融合到共享基础设施上的协议，我们研究了用于mIoT和突发超可靠和低延迟通信（URLLC）服务复用的RAN切片。具体而言，我们将RAN切片问题制定为优化问题，以最大化所有IoT设备的总RA成功概率，并以节能的方式为URLLC设备提供URLLC服务。然后提出了一种利用松弛和近似的切片资源优化（SRO）算法，该算法具有可证明的紧密性和误差界，以减轻优化问题。仿真结果表明，所提出的SRO算法能够有效地实现mIoT和突发URLLC业务的业务复用.
2021-01-29 cs.NI eess.SP
Space Diversity-Based Grant-Free Random Access for Critical and Non-Critical IoT Services
在本文中，我们研究的关键和非关键的物联网（IoT）服务的共存的无线电接入和回程段组成的免授权信道。在无线电接入段，IoT设备使用时隙ALOHA协议通过擦除冲突信道向接入点（AP）发送数据包。然后，AP通过共享无线回程段将正确接收的消息转发到基站（BS），该共享无线回程段被建模为擦除冲突信道。因此，AP扮演提供空间分集的不协调中继的角色，并且可以减少由冲突引起的性能损失。非正交和服务间的正交资源共享被认为是和比较。分析了吞吐量和可靠性指标，并提供了数值结果，以评估关键和非关键物联网服务之间的性能权衡。
2019-09-24 cs.IT cs.NI math.IT
Preventing Denial of Service Attacks in IoT Networks through Verifiable Delay Functions
无需许可的分布式账本提供了一种很有前途的方法来处理物联网（IoT）范式。由于物联网设备主要产生数据交易和小额支付，因此使用费用来管理网络访问的分布式账本并不是最佳选择。在本文中，我们研究了IOTA开发的一种专门为物联网设计的无费用架构。由于缺乏费用，恶意节点可以利用此功能生成无限数量的事务并执行拒绝服务攻击。我们建议通过可验证的延迟函数来减轻这些攻击。这些功能，这是不可并行化，难以计算，易于验证，最近才制定。在我们的工作中，我们设计了一个拒绝服务预防机制，解决网络异构性，有限的节点计算能力，和硬件特定的实现优化。可验证延迟函数大多从理论角度进行研究，但在实际应用中做得很少。因此，本文可以被认为是该领域的开创性工作，因为它在理论数学框架和现实问题之间架起了桥梁。
2020-06-02 cs.CR cs.NI
Service-Based Wireless Energy Crowdsourcing
我们提出了一个新的基于服务的生态系统，以众包无线能源为物联网设备充电。我们利用服务范式将附近物联网设备的无线能源众包抽象为能源服务。拟议的能源服务生态系统提供了方便、无处不在和具有成本效益的电力接入，为物联网设备充电。我们讨论了众包无线能源服务生态系统的影响，生态系统的建筑组件，能源服务组成框架，挑战，并提出了解决方案。
2022-10-14 cs.DC cs.NI
IoT Monitoring with Blockchain: Generating Smart Contracts from Service Level Agreements
针对物联网服务监控中SLA违规证据易被篡改的信任问题，本研究开发了一个Java库，能根据给定SLA自动生成智能合约，结合区块链技术实现无可辩驳的违规监控，并在远程患者监控模拟场景中达到100%的捕获成功率。
2024-08-23 cs.CR cs.DC cs.ET
Five Common Misconceptions About Privacy-Preserving Internet of Things
物联网（IoT）中的数十亿设备收集有关人员的敏感数据，从而产生数据隐私风险和漏洞。因此，数据隐私保护对于维持物联网服务的扩散至关重要。特别是，隐私保护物联网连接嵌入传感器的设备，并维护人们的数据隐私。然而，物联网研究人员、服务提供商和用户对保护隐私的物联网存在普遍的误解。本文驳斥了关于隐私保护物联网的五个常见误解，包括数据感测和创新，法规和隐私保护。例如，物联网用户有一个常见的误解，即数据隐私法规不允许任何数据汇集。另一方面，物联网服务提供商通常认为数据隐私阻碍了物联网感知和创新。解决这些误解对于在保护隐私的物联网方面取得进展至关重要。本文通过真实世界的实验和在线调查研究驳斥了这些常见的误解。首先，实验表明，数据隐私不应被视为物联网的障碍，而应被视为增加客户保留和信任的机会。其次，保护隐私的物联网不仅仅是一个监管问题，也是一个必须在任何物联网设计的早期阶段纳入的功能需求。第三，人们不信任缺乏足够隐私措施的服务。第四，常规的数据安全原则不能保证数据隐私保护，即使数据被安全存储，数据隐私也可能被暴露。第五，物联网去中心化并不能实现绝对的隐私保护。
2023-01-03 cs.CR cs.NI
Energy Efficient Neural Network Embedding in IoT over Passive Optical Networks
在不久的将来，基于物联网的应用服务预计将收集大量的数据，并在这些数据上执行复杂而多样化的任务。人工神经网络（ANN）等机器学习算法越来越多地用于智能环境中，以基于一组调整参数作为输入来预测给定问题的输出。为此，我们提出了一个节能的神经网络（EE-NN）的服务嵌入框架基于物联网的灵巧家庭。该框架考虑了面向服务的体系结构（SOA）的思想，为NN的多个复杂模块提供服务抽象，这些模块可以被更高的应用层使用。我们利用混合线性规划（MILP）来制定嵌入问题，以最大限度地减少网络和处理的总功耗同时。MILP模型的结果表明，由于物联网设备的容量有限，我们优化的NN可以通过在物联网设备中嵌入处理模块节省高达86%的时间，在雾节点中节省高达72%的时间。
2020-05-02 cs.NI eess.SP
Flocking Virtual Machines in Quest for Responsive IoT Cloud Services
我们建议弗洛克;一种简单且可扩展的协议，支持跨异构边缘和传统云平台实时迁移虚拟机（VM），以提高云服务的响应能力。Flock的设计具有适合物联网（IoT）用例的属性。我们描述了正则化延迟测量的属性，Flock可以用于异步和自主迁移决策。这样的决策允许通信的VM遵循类似群集的行为，该行为由三个简单的规则组成：分离、对齐和内聚。使用博弈论，我们推导出分析界的羊群的无政府代价价格（PoA），并证明群集虚拟机收敛到一个纳什均衡，同时解决最好的云平台。我们通过模拟验证了Flock的有效性，并讨论了如何简单地调整其通用目标以实现其他目标，如云负载均衡和能耗最小化。
2016-10-02 cs.DC cs.NI
Energy Loss Prediction in IoT Energy Services
The University of Sydney（悉尼大学）
提出ELP框架及基于attention的Easeformer算法，通过预测IoT设备电池电量来估计众包无线能量共享中的能量损耗，实验证明其显著优于现有方法。
2023-05-16 cs.DC cs.LG cs.NI
Federated Kalman Filter for Secure IoT-based Device Monitoring Services
University of Guelph（圭尔夫大学）
本文提出一种结合联邦卡尔曼滤波器、联邦学习与私有区块链的平台，用于解决物联网设备监控服务中的隐私问题，实验证明其在基于RSSI的定位数据估计上具有显著改进潜力。
2023-04-03 cs.CR cs.LG cs.NI
CoAP-DoS: An IoT Network Intrusion Dataset
The Citadel（要塞军事学院）
随着物联网设备越来越多地集成到重要网络中，对安全物联网（IoT）设备的需求正在增长。许多系统依靠这些设备保持可用并提供可靠的服务。针对物联网设备的拒绝服务攻击是一个真正的威胁，因为这些低功耗设备非常容易受到拒绝服务攻击。支持机器学习的网络入侵检测系统在识别新威胁方面非常有效，但它们需要大量数据才能正常工作。有许多网络流量数据集，但很少有关注物联网网络流量的数据集。在物联网网络数据集中，缺乏CoAP拒绝服务数据。我们提出了一个新的数据集覆盖这一差距。我们通过收集来自真实CoAP拒绝服务攻击的网络流量开发了一个新的数据集，并比较了多个不同机器学习分类器上的数据。我们表明，数据集是有效的许多分类。
2022-06-29 cs.AI cs.CR cs.NI
VHetNets for AI and AI for VHetNets: An Anomaly Detection Case Study for Ubiquitous IoT
Chongqing University of Posts and Telecommunications（重庆邮电大学）；Carleton University（卡尔顿大学）
垂直异构网络（VHetNets）和人工智能（AI）在6G及以后的网络中发挥着关键作用。本文提出了一种AI原生的VHetNets架构，以实现VHetNets和AI的协同，从而支持各种AI服务，同时促进自动化和智能化的网络管理。物联网中的异常检测是入侵检测、状态监测、设备活动分析、安全监管等领域所需要的主要人工智能服务，传统的异常检测技术主要将异常检测作为独立的服务，独立于其他网络管理功能，由于端节点资源受限和数据分布分散，其不能直接用于无处不在的物联网。在这篇文章中，我们开发了一个AI原生的VHetNet框架，为无处不在的物联网提供异常检测服务，其实现由智能网络管理功能辅助。我们首先讨论了VHetNets用于分布式AI模型训练的可能性，为无处不在的物联网提供异常检测服务，即，VHetNets for AI.之后，我们研究了人工智能方法在帮助为VHetNet提供自动和智能网络管理功能方面的应用，即，AI for VHetNets，其目的是促进异常检测服务的有效实施。最后，通过一个案例研究来证明所提出的人工智能原生VHetNet启用异常检测框架的效率和有效性。
2022-10-14 cs.AI cs.NI
