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基于云计算和免疫计算的嵌入式系统可重构网络研究

作　者: 周佳佳
导　师: 龚涛
学　校: 东华大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 嵌入式系统 云计算 免疫计算 可重构网络 NS2
分类号: TP368.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


可重构技术是当今信息处理领域研究的热点之一,其应用己经从电子信息处理领域拓展到了许多行业。在敏捷制造技术、重构生产系统、飞行器的重构设计等方面都显示出了重构技术的优越之处。在嵌入式系统的设计中引入可重构技术,具有重大的理论研究意义和实用价值。本文主要工作是建立并分析了嵌入式网络可重构的模型。在研究嵌入式网络可重构的过程中,首先就需要建立合适的模型,在此之后,再对所建模型进行分析。利用基于云的数据平台,把数据服务放在云端,依靠强大的云端操作系统和硬件平台处理数据,将监控点获得的数据无线传输到嵌入式系统网络可重构系统的云计算数据库中,再对所获得的数据进行预处理。本文介绍了实验所用到的硬件模块,并对SZ05-ZBEE嵌入式Zigbee无线通信模块的原理、功能和使用方法进行阐述,同时也对ARM11的WiFi功能进行说明,然后主要利用实验室的资源对嵌入式免疫网络进行试验,得出实验结果,最后使用NS2网络仿真软件对免疫网络进行模拟。根据网络实验与网络模拟的结果可知,免疫网络模型是一种有效而有用的新技术,它可对损坏的网络重新进行网络优化,使网络恢复正常工作。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-8
目录  8-10
第一章 绪论  10-17
  1.1 引言  10-11
  1.2 嵌入式系统可重构网络研究背景及意义  11-13
    1.2.1 可重构技术定义  11
    1.2.2 嵌入式系统概述  11-13
  1.3 云计算与免疫计算研究的概念及现状  13-14
  1.4 本课题的研究目标和研究工作  14-15
  1.5 论文结构及章节安排  15-17
第二章 嵌入式网络可重构的模型建立与分析  17-28
  2.1 ARM嵌入式网络节点模型建立  17-18
  2.2 嵌入式网络的免疫计算模型  18-21
    2.2.1 免疫网络系统的正常模型构建算子  18-21
    2.2.2 免疫算法应用于网络重构的可行性分析  21
  2.3 嵌入式网络可重构系统的模型  21-24
    2.3.1 正常状态下的网络模型  22
    2.3.2 由链路故障引发的信息流重构  22-23
    2.3.3 由节点故障引发的信息流重构  23-24
  2.4 嵌入式网络可重构系统的免疫计算模型  24-25
  2.5 嵌入式免疫网络的自适应调节与重构模型  25-27
  2.6 本章小结  27-28
第三章 基于ARM9/11的网络可重构系统实验平台设计  28-54
  3.1 网络可重构系统实验平台设计  28-29
  3.2 ARM9与ARM11处理器特性的分析  29-31
  3.3 基于ARM9试验箱的功能模块设计  31-42
    3.3.1 DS18b20温度传感器分析  32-38
    3.3.2 MQ-2气敏传感器分析  38-39
    3.3.3 异常温度气体报警模块设计  39-42
  3.4 基于ARM9与ARM11实验箱的网络平台搭建  42-53
    3.4.1 基于Zigbee的传输模块设计  42-50
    3.4.2 ARM9的传输设定  50-51
    3.4.3 ARM11的传输设定  51-53
  3.5 本章小结  53-54
第四章 嵌入式系统网络可重构的实验设计  54-74
  4.1 免疫机制的信息结构化  54-56
    4.1.1 基于嵌入式系统结构化网络的免疫机制分析  54-55
    4.1.2 免疫算法的设计流程  55-56
  4.2 嵌入式网络可重构系统的免疫算法  56-61
    4.2.1 嵌入式系统可重构网络的免疫算法特性  57-58
    4.2.2 嵌入式系统可重构网络的免疫算法与分析  58-61
  4.3 基于云计算的数据库设计  61-62
  4.4 嵌入式系统免疫网络应对虫洞攻击的实验  62-73
    4.4.1 嵌入式系统网络的组网  62-65
    4.4.2 对黑洞和虫洞攻击的预处理  65-68
    4.4.3 嵌入式系统网络的免疫防御测试  68-73
  4.5 本章小结  73-74
第五章 基于NS2的嵌入式可重构网络的仿真与研究  74-82
  5.1 基于NS2的嵌入式网络可重构模拟  74-76
    5.1.1 NS2技术分析  74-75
    5.1.2 基于NS2网络正常情况的模拟  75-76
  5.2 基于NS2免疫网络受到病毒攻击时的模拟  76-77
  5.3 基于NS2免疫网络重构后的模拟  77-78
  5.4 重构前与重构后的网络性能比较  78-81
  5.5 本章小结  81-82
第六章 结论与展望  82-83
  6.1 结论  82
  6.2 研究展望  82-83
参考文献  83-87
攻读硕士学位期间的成果  87-88
致谢  88

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 微型计算机 > 各种微型计算机 > 微处理机
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