文摘

为了解决物联网视频感知的动态同步问题,提出一个抽象模型DSAM基于物联网视频感知。该方法首先建立抽象模型DSAM物联网视频感知的基础上网络,然后分析了状态进化,模型过渡,和动态交互的模型;最后,模型DSAM用于分析和模拟的例子。结果表明,当模型DSAM测试和验证和媒体当缓冲区的数量是50,100年到200年,下溢的DSAM模型的最小数量是2,最低视频数据丢包率是1.02;的结果优于MTFSC 3 tfsc模型;此外,没有同步控制,视频帧之间的同步率低于同步控制。试验结果表明,建立的模型提出了和作者可以正确处理物联网的动态同步视频感知,具有一定的实用价值。

1。介绍

视频图像感知系统主要是检测和识别移动物体或目标,可以广泛应用于各领域的安全保护,如校园、运输、和家人。目前,有一定的研究和应用在国内外视频图像的感知系统。然而,该算法和硬件设计是复杂的,实施成本高,通信协议采用私有协议,通用性很差(1]。

作为一个产业的国家发展战略,我国物联网产业发展迅速在中央和地方的支持政策,及其规模逐年增加。物联网技术在智能交通领域发挥了重要作用,智能物流,智能建筑,智能安全,智能家庭(2]。例如,智能家居产品结合技术,如计算机网络和自动控制系统,实现感知和各种家用设备的远程控制。智能电网使用智能手段实现能源的高效利用和能源供应的安全通过数字信息网络系统。智能建筑建设一个安全、高效和方便的建筑环境通过各种智能的全面应用信息(3]。可以看出,物联网设备已经渗透到我们生活的方方面面,以及物联网设备的影响也与日俱增。一些物联网设备携带大量的大多数用户的私人数据,以及一些物联网设备是否正常工作,它关系到人身和财产安全的用户和企业的安全生产4]。一些过去的情况下总是提醒我们,物联网设备通常是脆弱的。

作为新一代信息技术的重要组成部分,物联网是各种信息设备的组合(比如RFID无线射频识别设备、各种传感器和GPS或北斗定位系统),无线传输技术和网络技术,根据商定的协议,网络技术,实现信息交换和通信相关的项目,实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。作为应用程序扩展互联网,物联网的发展的核心是应用创新5),如图1。

2。文献综述

虽然物联网仍处于发展的初级阶段,世界上大多数国家投资在一定程度的技术、标准、应用示范,和商业模式,取得了一定的结果6]。早在2009年,IBM推出了“智慧地球”的概念;这种解决方案的理想效果是通过一个传感器网络和互联网技术的结合,改变了人与人之间的沟通或人与组织之间实现全面感知、广泛的互连和深入的情报。自那时以来,各行业的顶级公司在美国也加入了物联网产业,旨在改善公司的运营效率;许多企业应用程序如自动远程抄表系统,为电力公司项目跟踪和安全系统已经出现。在欧洲,欧盟委员会已经正式制定物联网作为欧洲ICT的战略发展规划。由于欧盟的高度重视和大力支持物联网,物联网行业应用市场相对比较成熟,尤其是在西欧市场;物联网应用程序实现了在许多领域如安全监测、汽车信息沟通、公共交通、城市信息化、工业自动化(7]。

在物联网中,最基本的是底层节点的感知信息和数据;可靠的硬件,还有智能传感节点的失败。在智能感知节点的失败原因,最重要的问题是智能感知节点的软件可靠性。随着时代的发展,软件的可靠性增长模型可以分为经典类型,完美调试类型(不完美的调试),测试工作负载类型(测试工作),改变点类型(改变点),和其他类型的模型。总的来说,研究基于分析方法占非常大的比例(8]。智能感知得到了广泛的应用,是一个重要的基础设施领域的物联网感知。智能传感节点集成传感信息采集、实时信息处理、和实时通信、互联网等车辆在智能交通领域;如果在路上发生故障或事故,智能感知系统感知和处理实时信息,如位置和环境条件和传输处理实时信息的快速处理。智能传感节点具有很高的性能,如全新的、广泛的覆盖和强大的实时特征,如相互通信和互操作性。此外,智能感知节点约束的功耗,体积,和处理器速度9]。秦等人进行了一次深入研究time-extended佩特里网和描述的可靠性通过良好的可伸缩性。最后,一个相对完美的time-expanded佩特里网络分析模型成立的评价方案,并应用于实际的嵌入式建模过程,效果很好(10]。锅等人研究了分区的软件和硬件dual-objective multichoice和提出了一个启发式算法来生成快速近似解,使用一个定制的禁忌搜索算法,改进的近似解算法,快速和动态编程算法计算一个确切的解决方案;硬件和软件分区研究[11]。Sabol等人研究了分区变量下的软件和硬件需求的智能系统,提出了一组分区算法增强的硬件/软件资源共享参数。Sabol等人研究了异构多处理器芯片系统的硬件和软件分区(MPSoC),提出了一个优化的整数线性规划算法来解决小输入硬件和软件方法分区问题[12]。

作者使用结合佩特里网和网络微积分,建立抽象模型DSAM视频物联网的感知系统,并实现的建模的动态同步视频物联网感知系统;能够正确处理物联网视频感知的动态同步并发有一定实用价值(13]。

3所示。研究方法

3.1。模型建立

物联网视频感知系统是一个典型的并发的动态系统。使用网络,一个动态同步抽象模型DSAM(动态同步抽象模型)建立了物联网视频感知描述其动态同步特征(14]。

定义1。DSAM定义为网络,

代表一个基本牌佩特里网络系统是一个集视频物联网感知库; 代表一组互动按钮,它是一个集合的改变视频物联网的感知信息,和不同的按钮代表不同的变化;和 ; 表示时间关系组的同步转换物联网视频感知,这是弧的网络DSAM,集和 ; 上面是一个属性函数定义,代表一组映射关系的位置。

是一个six-tuple;也就是说, 是一个基本的佩特里网,只有两种类型的净头寸:“正常”和“大师。“其中,是一组位置;是一组转换; 是一组指示弧从职位转换; ,代表的指示从过渡弧位置; 是网络的识别系统; ; 最初的识别;OPN(面向对象的佩特里网)元素,即 ,在哪里是定义的元素基本佩特里网和的令牌 ; 是进化因素DSAM模型所描述的微积分(15]。

是一个互动按钮设置;有六种按钮:“跳过”,“暂停”,“,”“回放”,“重启”和“修改速度。”

主要描述的集合时间关系的物联网视频感知系统的同步时间过渡,和可以通过使用TPN正式定义(时间佩特里网)。DSAM符合的定义网络,是一个网络。这里需要定义更好的描述DSAM模式(16]。

定义2。 是一套时间关系,TPN网络的延伸,也就是说,

其中,是一个有限集合物联网视频感知系统的地方。 是一组有限的时间动态变化的物联网视频感知系统,满足条件 。 代表有限转变的各种信息数据集物联网视频感知系统,满足条款 。 控制流是弧的集合, 数据流的是弧的集合,表示系统的动态关系。的映射同步转换规则。 ,之间的映射关系,动态设置和有限时间过渡,满足 。 时间映射函数,的正实数。之间的映射函数关系转型及其相关的互动按钮设置 ,也就是说, ,可以被定义为哪一个 。

根据上述模型建立,模型的图形化描述图DSAM可以获得通过使用图形化描述方法。同步时间约束下的 ,的和令牌是改变。交互操作下的物联网视频数据帧 ,这些变化进一步转移,模型的图形化描述DSAM图所示2是获得。

3.2。模型分析

使用 - - - - - -网络理论,进化、过渡和DSAM模型的动态交互进行了分析。

3.2.1之上。国家发展

当研究DSAM模型时,应该首先分析模型的状态,和国家的模型应给予;然后,应该研究的状态演化模型的基础上,和国家应该给进化规则。

定义3。模型状态集定义:国家组DSAM表示 ;然后,是一个三倍,也就是说,

其中,位置设置包含在模型和令牌动态有效时间内表的各种信息模型;表中的数字是一样的标记位置的数量;如果用户执行暂停操作在一个特定的时刻,的价值剩余时间的位置;按钮列表,用户操作;也就是说,记录用户的可选操作从现在到结束。

规则1。状态演化规则:假设转换的状态吗通过相对时间 ;然后,在动态有效时间可以改变模型和发展进入一个新的状态 ,也就是说, ,所示

动态相对有效时间,表的位置 ,如果 是时间间隔的地方吗在的状态 ,它满足以下几点:

其中,转换的输入位置吗 。

3.2.2。模型的变化

模型的转换DSAM主要包括“关键”类型的转换和非“关键”类型的转换。

定义4。过渡发生条件:设定时间 ,触发的过渡在是由国家决定的;它必须满足以下:(我) 通过启用在时间点 : (2) 满足:

当转换条件中给出定义4得到满足,过渡不可能发生,因为时间因素也是必需的。定义2表明,如果时间符合要求的TPN网络,转变可能发生的。

规则2。通信模型转换规则:假设和是一对共轭DSAM模型的转换,如果有两个子网和网络DSAM相辅相成,识别所有地方政府项目的功能网络DSAM,任何两个国家属于 ,有 ;然后,和可以生成通信过渡在网络DSAM,即 , (表示各种信息,如输入之间的过渡类型过渡,自由输出过渡,限制输出过渡,通信过渡,过渡和匹配),这样 ,与规则:让 ,在哪里是各种物联网视频感知信息的数量,是输出的标签库,自由在输出通道的名字,通道名称的更换。有以下:(我)当 ,然后 ,和 , (2)当 ,然后 ,和 ,

3.2.3。动态交互模型

物联网视频感知系统,与用户动态交互是实现物联网的同步问题视频感知。如果过渡接受用户输入按钮时,有一个交互式操作的示意图如图3( 互动按钮设置吗 )。(我)“跳过”:如果用户输入按钮“跳过”模型DSAM过渡将立即被激活,图书馆的地方并不是执行完成语义(2)“暂停”和“重启”:如果用户提交一个“暂停”,这个地方接受一个令牌,同时执行Nop操作,直到下一个输入交互“重启”(3)“修改速度”:如果用户输入图书馆的“修改速度”操作的地方在时间 ,结果是改变执行速度的各种信息感知物联网视频(iv)“返回”:用户进入一个操作,结果是物联网视频感知信息直接回先前的时刻或时间段(v)“回放”:如果用户输入“回放”按钮,操作模型DSAM将重新制作各种信息的物联网视频感知

从上面的分析,可以看出DSAM模型可以很好地实现和完成之间的动态交互媒体和用户(17]。

4所示。分析的结果

4.1。仿真例子

为了使用DSAM模型来描述动态同步视频物联网感知问题,假定物联网视频感知系统是一个综合数据流的视频,声音,文字,动画;媒体对象和子对象之间的时间序列关系图所示4。物联网视频的用户与各种信息感知通过交互按钮组(18]。在开始运行时,您可以直接跳转到针对性能、“暂停”和“重启”Vdo1性能,从Vdo3回到Vdo2性能,也使am1再次执行。

音频和视频的同步是图所示5。音频和视频数据流的速度是10帧每秒。QoS的最大变形是80 ms,最大抖动是10 ms。

4.2。异常处理

从仿真的例子可以看出,QoS的最大变形和最大抖动造成的困难完全同步视频物联网感知的各种信息,因此有必要使用某些方法来处理媒体数据流。处理过的声音和视频图所示6。

在物联网video-aware同步通信,数据丢失由于信号衰减、干扰和延迟是不可避免的。在仿真的例子中,LDU音频流不能随意丢弃的声音数据,和一个抑制弧介绍进行异常处理。视频媒体流,失去少量的数据对视频QoS几乎没有影响。因此,该模型能够实现异常处理和健壮的损失一定程度的对象(19- - - - - -21]。

4.3。模型的性能分析

分析模型的性能,首先分析媒体内同步量化,然后,分析了同步视频信息之间的量化。内部同步视频的量化分析,及其指标主要是缓冲区下溢丢包率和数据信息 ;数据表所示1通过实验获得。从表中的数据1,可以看出,当模型DSAM测试和验证,获得的数据缓冲区下溢时间少于其他两个模型。视频信息数据的丢包率也低于其他两个模型。因此,模型DSAM intravideo同步的控制有一定的优势。

定量测试视频帧之间进行同步,测试环境使用视频图像,声音,文字,等等,在实验条件下,和老师讲课的视频物联网感知课堂测试,以验证视频帧同步。实验后,数据表所示2被获得。从表中的数据2,可以看出没有同步控制,视频帧之间的同步率低于与同步控制(22]。

从上面的分析,可以看出该模型DSAM具有良好的性能在intravideo同步控制和视频帧间的同步控制23- - - - - -25]。

5。结论

针对物联网视频感知的动态同步问题,作者使用佩特里网和网络结合微积分建立抽象模型DSAM视频物联网的感知系统的建模,实现动态同步视频物联网的感知系统。DSAM模型的仿真和分析,可以看出作者建立的模型提出,能够正确处理物联网的动态同步视频感知有一定的实用价值。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。