【摘 要】
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现如今物联网相关技术发展迅猛,诸如智能可穿戴设备、智能手机等智能终端的功能与性能更是迎来井喷式发展,也正因如此,与物联网相关业务类别的复杂性、多样性与移动性更是产生各色各样的需求,伴随其产生的数据流量也呈现爆炸式增长,而移动物联网终端所处的位置分布通常是分散的,由此导致呈现出网络分区内流量的动态且不均衡的特性。面对这种情况目前并没有针对于处理移动物联网终端业务的模型,而传统集中式的大数据处理模型已
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现如今物联网相关技术发展迅猛,诸如智能可穿戴设备、智能手机等智能终端的功能与性能更是迎来井喷式发展,也正因如此,与物联网相关业务类别的复杂性、多样性与移动性更是产生各色各样的需求,伴随其产生的数据流量也呈现爆炸式增长,而移动物联网终端所处的位置分布通常是分散的,由此导致呈现出网络分区内流量的动态且不均衡的特性。面对这种情况目前并没有针对于处理移动物联网终端业务的模型,而传统集中式的大数据处理模型已经不能够灵活、高效的处理这些终端移动物联网设备所产生的数据。尤其是在面对移动物联网设备的访问控制、动态的分配接入点方面,传统的移动访问控制系统又面临:a.集中控制器与物联网终端相距遥远;b.对物联网终端的身份验证和监控不足;c.移动物联网终端的数据访问效率低下。为应对上述挑战,本文设计了一种有效的移动物联网弹性访问管理方案:(1)本文采用边缘端-物联网终端(Edge-IoT)的方案。采用移动边缘计算的处理模式,将服务器下沉至网络的边缘,使其更加接近用户终端一侧,同时将软件定义网络推向边缘端,两者结合共同对物联网设备进行治理。以减少移动终端到云端的固有延迟,通过控制器更加高效的处理物联网设备的数据请求服务;(2)本文采用一种引入移动物联网设备的位置组信息,并与Diffie-Hellman密钥协商算法相结合形成的设备认证机制。通过部署在边缘端的控制器收集网络分区内移动物联网终端的位置组信息,将其与Diffie-Hellman密钥协商算法相结合,对移动物联网设备所处的网络分区进行位置认证与访问控制操作,以解决移动物联网设备身份验证和监控不足的问题;(3)本文基于李雅普诺夫(Lyapunov)优化理论提出设计接入点分配方案。本文结合Lyapunov优化理论设计并分析基于Edge-IoT的通信模型,并对此通信模型进行数学分析、推导,设计接入点分配方案,以保证每个新进入网络分区的移动物联网设备与当前最优的接入点相关联,提高移动物联网设备的数据访问效率的同时,对网络分区的接入点的资源进行合理的分配调度,以保证整个网络分区的稳定性。最后,本文的方案通过仿真平台进行实验验证。实验结果表明,本文所采用的方案能够对移动物联网设备的接入提供安全的验证,同时所设计的在线资源调度方案可确保每个移动物联网设备和接入点对之间的流量请求为当前最佳分配方案,提高资源的利用率,保证网络分区的稳定性。
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