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泛在网络空间大数据“雾云计算”软件体系结构

贾焰,方滨兴,汪祥,王永恒,安静斌,李爱平,周斌

《中国工程科学》 2019年第21卷第6期页码 114-119 doi: 10.15302/J-SSCAE-2019.10.001

摘要：

随着网络空间从传统互联网向人、机、物、服务与应用互联的泛在网络空间扩展，计算模式从“以云端集中计算为中心”向“前端、中间层和云端相结合”的方式转变，传统的云计算、边缘计算等计算模式难以满足泛在网络空间大数据计算需求。本文针对泛在网络空间大数据计算面临的问题，在知识体基础上，提出了一种泛在网络空间大数据“雾云计算”软件体系结构，在多知识体协同计算语言与模型基础上，实现雾端、中间层和云端多知识体的协同计算，为泛在网络空间大数据计算提供解决方案。

关键词：雾云计算泛在网络空间大数据物联网云计算

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边缘计算技术发展与对策研究

洪学海,汪洋

《中国工程科学》 2018年第20卷第2期页码 20-26 doi: 10.15302/J-SSCAE-2018.02.004

摘要：

边缘计算是一项正在兴起的技术，通过把计算、存储、带宽、应用等资源放在网络的边缘侧，以便减小传输延迟和带宽消耗。移动终端、物联网等设备为计算敏感型的应用提供了必要的前端处理支撑，例如图像识别、网络游戏等应用，以利用边缘计算的处理能力分担云端工作负荷。本文介绍了边缘计算的概念、需解决的关键问题、主要研究进展，边缘计算发展带来的影响以及边缘计算带来的机遇和发展对策。

关键词：云计算边缘计算雾计算移动边缘计算物联网前端智能

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高效可验证的雾辅助私有集合交集计算 None

Qiang WANG, Fu-cai ZHOU, Tie-min MA, Zi-feng XU

《信息与电子工程前沿（英文）》 2018年第19卷第12期页码 1558-1568 doi: 10.1631/FITEE.1800518

摘要：私有集合交集计算允许两方实体在不泄露除交集结果以外其他信息的前提下计算出两方实体的集合交集。随着雾计算的发展，将集合交集外包至雾的需求应运而生。然而，目前私有集合交集计算都是基于全同态加密和配对操作，所需代价较高且不支持移动，难以在雾计算中应用。提出一种高效可验证的雾辅助私有集合交集计算方案。在该方案中，实体将私有集合交集计算外包至雾，雾在没有解密能力的前提下计算集合交集。该方案不依赖全同态加密和配对操作，极大提高了计算效率。此外，构建并证明了该方案的安全性。最后，对比分析本方案与其他方案的通信复杂度和计算复杂度。分析结果表明，该方案更高效，更具现实意义。

关键词：私有集合交集计算；雾计算；可验证；数据隐私

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基于雾计算的信息中心网络防火墙技术研究

刘毅,李建华

《中国工程科学》 2020年第22卷第6期页码 128-135 doi: 10.15302/J-SSCAE-2020.06.017

摘要：本文旨在为 ICN 提出一种智能防火墙模型，构建基于语义推理的内容隔离防火墙，运用基于雾计算的 ICN 防火墙技术，感知来自 ICN 的内容威胁，并针对不同内容生成定制的过滤策略。在分析 ICN 面临的攻击类型、梳理 ICN 中雾计算架构发展情况的基础上，从内容防御整体结构、面向主机的单体防御雾模型、面向网络的区域防御雾模型三方面阐述了基于雾计算的 ICN 防火墙架构；同时为缓解兴趣洪泛攻击搭建ndnSIM网络仿真平台，完成了对ICN的缓存命中率、网络通信时延的性能评估，验证了基于雾计算的 ICN 防火墙技术及相关防御算法的可行性和高效性。

关键词：信息中心网络雾计算兴趣洪泛攻击防火墙

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Fog-IBDIS——基于雾计算的制造系统大数据集成方法 Article

汪俊亮, 郑鹏, 吕佑龙, 鲍劲松, 张洁

《工程（英文）》 2019年第5卷第4期页码 662-670 doi: 10.1016/j.eng.2018.12.013

摘要：本文提出了一种基于雾计算的工业大数据集成与共享方法（Fog-IBDIS），采用云端与边缘端协作的方式，实现工业数据的分布式本地处理，在多源数据的分析中保障源数据的私密性与安全性。

关键词：雾计算工业大数据多源数据数据集成

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MEACC：一种基于云计算的智能设备节能架构 Research Articles

Khalid ALSUBHI1, Zuhaib IMTIAZ2, Ayesha RAANA3, M. Usman ASHRAF3, Babur HAYAT4

《信息与电子工程前沿（英文）》 2020年第21卷第6期页码 809-962 doi: 10.1631/FITEE.1900198

摘要：本文提出一种基于云计算的移动端能效增强模型(MEACC)，致力于解决智能设备中功耗大、资源利用率低等关键问题。MEACC能有效筛选出需在智能设备上运行或卸载至云端处理的APP。此外，可有效计算出移动端以及云端所需的运行开销，包括通信成本。在作出卸载决定前，MEACC持续监测资源情况。MEACC既能实现负载均衡又能降低功耗，是新兴移动计算领域十分具有前景的应用架构。

关键词：卸载；智能设备；云计算；移动计算；能耗

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基于云计算的自适应可调节GPS轨迹地图匹配策略 Article

Aftab Ahmed CHANDIO,Nikos TZIRITAS,Fan ZHANG,Ling YIN,Cheng-Zhong XU

《信息与电子工程前沿（英文）》 2016年第17卷第12期页码 1305-1319 doi: 10.1631/FITEE.1600027

摘要：交通领域数据量在快速不断增长，云计算在巨量数据的存储、接入、管理和处理方面有着巨大作用。考虑到准确性时，地图匹配策略的性能由两个连续的GPS观测点间的最短路径决定；另一方面，处理最短路径查询（Processing shortest path queries, SPQs）耗费着较高计算量。该方法以云计算为基础，是一种全自适应地图匹配策略，能够应对实时GPS轨迹地图匹配中SPQ处理的关键问题。本研究还通过基于虚拟数据和实际数据的仿真，对所述方法与现有方法的性能进行了比较。

关键词：地图匹配，GPS轨迹，可调节，云计算，块同步并行计算（Bulk synchronous parallel BSP）

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基于边缘计算的软件定义云制造和柔性资源调度研究 Article

杨晨, 廖方茵, 兰舒琳, 王力翚, 沈卫明, 黄国全

《工程（英文）》 2023年第22卷第3期页码 60-70 doi: 10.1016/j.eng.2021.08.022

摘要：

本文研究的重点是在云制造环境中实现快速重构、实现灵活的资源调度、开发资源潜力以应对各种变化。因此，本文首先提出了一种新的基于云和软件定义网络（SDN）的制造模型——软件定义云制造（SDCM），该模型将控制逻辑从自动化硬件转移到软件上。随后，边缘计算被引入，以接近终端的计算和存储能力来补充云。另一个关键问题是管理由不同服务质量（QoS）要求的大量物联网（IoT）数据传输而导致的严重网络拥塞。

关键词：云制造边缘计算软件定义网络工业物联网工业4.0

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颗粒物面源模式计算方法

谷清,杨新兴,李云生

《中国工程科学》 2005年第7卷第1期页码 41-44

摘要：面源边缘浓度采用线性内插方法处理，以免计算结果不连续。面源中心点位置应该在水平x，y方向平移一个微小距离，以消除计算点和面源中心点重合的可能。

关键词：大气环境颗粒物面源模式计算方法

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LDV/APV系统研究纵向通风作用下细水雾雾场特性

刘江虹,朱伟,廖光煊

《中国工程科学》 2012年第14卷第11期页码 75-81

摘要： ;">构建了小型低速风洞，利用三维激光多普勒测速计和自适性相位多普勒速度计系统（三维LDV/APV系统），通过观察和测量超声雾化细水雾在不同纵向风速影响下的运动特性，获取了细水雾的平均速度、平均粒径和雾通量等特性参数，实验结果表明，实验空间内同一截面上雾滴速度分布与风速呈两段式的线性变化，增加通风后雾滴粒径显著增大并趋于稳定，而雾通量也呈线性增长；雾滴速度和粒径受雾滴运动距离的影响很小，但是雾通量会随着运动距离的增加明显减小

关键词：细水雾纵向通风 LDV/APV 雾场特性

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基于暗通道先验的单幅图像快速去雾算法 Research Articles

Bo-xuan YUE, Kang-ling LIU, Zi-yang WANG, Jun LIANG

《信息与电子工程前沿（英文）》 2019年第20卷第8期页码 1109-1118 doi: 10.1631/FITEE.1700148

摘要：目前，去雾仍是图像处理应用的一个挑战。为实现去雾，提出一种基于单个像素的去雾加速算法。实验结果表明，该方法在处理速率方面优于已有的最先进去雾算法。与其他去雾方法比较和引入定量准则（峰信噪比、可检测边际速率、信息熵差）验证该方法有效。

关键词：去雾；暗通道先验；雾图像模型；双边滤波

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双区块链辅助的安全与匿名数据聚合研究 Article

陈思光, 杨丽, 赵传信, Vijayakumar Varadarajan, 王堃

《工程（英文）》 2022年第8卷第1期页码 159-169 doi: 10.1016/j.eng.2020.06.018

摘要：为了应对这些挑战，本文在雾计算使能智能电网场景下提出了一种双区块链辅助的安全与匿名数据聚合（doubleblockchain assisted secure and anonymous data aggregation具体地，本文通过融合雾计算和区块链技术设计了一种三层架构的数据聚合框架，该框架为实现智能电网中安全高效的数据收集提供了有力支撑；其次，通过融合Paillier同态加密、批量聚合签名和匿名身份验证机制，提出了一种低计算开销最后，通过一系列的安全性和计算成本分析说明了该方案的优越性。

关键词：区块链雾计算同态加密智能电网匿名性

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EdgeKeeper：一种适应泛在电力物联网的可信边缘计算框架 Research

杨维永1,2,刘苇2,魏兴慎2,郭子昕2,杨康乐2,黄皓1,祁龙云2

《信息与电子工程前沿（英文）》 2021年第22卷第3期页码 287-436 doi: 10.1631/FITEE.1900636

摘要：本文总结了物联网和边缘计算框架方面一些已有的研究工作。由于通用边缘计算框架软件在实时性、安全性、可靠性和业务功能适配等方面难以满足泛在电力物联网对边缘计算的相关要求，本文设计了一种适应于泛在电力物联网的可信边缘计算框架——EdgeKeeper，并给出安全可信、实时性QoS保障、应用管理以及云边协同实现的关键技术方法。实验章节从功能、性能、安全性等方面对EdgeKeeper进行全面评估，通过对比说明EdgeKeeper是最适应泛在电力物联网的边缘计算框架。最后，展望了未来研究方向。

关键词：物联网；泛在电力物联网；边缘计算；可信计算；网络安全