CN101860883A - 一种基于物联网的多代理异常检测方法 - Google Patents

一种基于物联网的多代理异常检测方法 Download PDF

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Abstract

基于物联网的多代理异常检测方法是一种针对无线多媒体传感器网络异常检测方法,引入多代理技术,主要用于解决无线多媒体传感器网络在运行过程中存在异常情况的问题。实现多代理异常检测系统方案的主要特征有:通过本地代理协调并自主独立的实时监测局部传感器网络;当终端发现音视频等数据异常或需要定期维护网络时,通过发布全局代理,检测网络是否存在异常;网络存在有异常情况时,动态自主修复网络,保证网络的正确运行。通过使用本发明方法可以实时检测网络是否存在异常,在有限的时间内修复网络,恢复网络正常,并可达到减少网络拥塞率,平衡网络能量消耗,有效利用全网资源,提高网络容错度,最终提高整个网络生存周期的目的。

Description

一种基于物联网的多代理异常检测方法
技术领域
本发明涉及一种基于物联网的多代理异常检测系统方案,主要用于解决物联网环境下无线多媒体传感器网络出现异常而不能正常工作的问题,属于无线多媒体传感器网络应用及软件开发领域。
背景技术
早在1999年,在美国召开的移动计算和网络国际会议提出,“传感网是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇”;2003年,美国《技术评论》提出传感器网络技术将是未来改变人们生活的十大技术之首;随着技术不断进步,2005年,在突尼斯矩形的信息社会世界峰会(WSIS)上,国际电信联盟于发布了《ITU互联网报告2005:物联网》,正式提出“物联网”概念;2009年奥巴马在就职演讲后对IBM提出的“智慧地球”积极响应后,物联网再次引起广泛关注。而我国官方近期对传感网(物联网的另一称谓)的多次提议表示我国物联网的发展也正式提上议事日程,同时也表明我国物联网的发展将加快。
物联网(Internet ofThings)顾名思义就是“物物相连的互联网”,指的是将各种信息传感设备,如传感器节点、射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等种种装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网络。物联网框架应该由安全的API接口、骨干网络、通过标准接口接入到骨干网络的设备网络构成。
物联网又称“传感网”,以互联网为代表的计算机网络技术是二十世纪计算机科学的一项伟大成果,它给我们的生活带来了深刻的变化,然而在目前,网络功能再强大,网络世界再丰富,也终究是虚拟的,它与我们所生活的现实世界还是相隔的,在网络世界中,很难感知现实世界,很多事情还是不可能的,时代呼唤着新的网络技术。
无线传感器网络涉及众多学科,成为目前IT领域中的研究热点之一。这种传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和通信技术,能够协调地感知、采集和处理网络覆盖区域内的各种环境或监测对象信息,并传送到需要这些信息的用户。无线传感器网络可以最大限度地获取环境信息,可帮助我们建立更为精确的物理世界模型,在军事、民用及商业领域中具有广阔的应用前景。多媒体传感器网络作为传感器网络的一种,除了具有这些特点以外,还具有显著的个性特点:(1)网络能力增强。由于大数据量音频、视频、图像等媒体的引入,多媒体传感器节点及网络能力(采集、处理、存储、收发、能量供应等方面)都有显著增强。(2)感知媒体丰富。音频、视频、图像、数值、文本以及控制信号在内的多种类型数据共存于多媒体传感器网络中。(3)处理任务复杂。传统传感器网络采集的数据格式单一、信息量少,因而处理简单,人们通过这些数值结果很难对监测环境形成全面认知,而多媒体传感器网络采集的音频、视频、图像信息丰富且格式复杂。
然而,随着无线多媒体传感器网络广泛应用于许多领域,特别是在一些非常敏感的领域如军事、科研等领域的应用,使得安全问题成为制约其发展的一个关键因素。尽管其安全技术已取得了很多进展,但还有一些问题尚未完全解决。在复杂的安全环境、多样的安全需求和资源限制等因素的综合影响下,无线多媒体传感器网络的安全技术仍然面临着很多挑战。
一般来说,网络安全方案可以分为两大类:预防和检测。预防技术,比如加密、认证、防火墙、物理隔离等,通常是防止攻击、异常的第一道防线。这些预防措施虽然可以减少异常,却不能绝对消除异常,因此预防技术显得比较脆弱。检测技术,当网络出现异常情况时,发现并处理节点的不正常行为。基于异常的检测技术是先定义一组系统“正常”情况的数值,如文件校验和等(这些数值可以人为定义,也可以通过观察系统并用统计的办法得出),然后将系统运行时的数值与所定义的“正常”情况比较,通过检测明显异于正常行为的活动。现有的异常检测系统主要采用了两种技术:基于协作的CID和基于路由表的RTID。CID在整个系统中CH是关键节点,一旦CH失效,整个系统将不再起作用;RTID系统利用路由表来检测异常行为,每个节点均要存储一张路由表,造成能量的浪费和信息的冗余,并且,这些检测系统并未考虑多媒体传感器网络图像、音频等特有因素问题。
发明内容
技术问题:本发明的目的是提供一种基于物联网的多代理异常检测方法,用于解决在物联网框架下当各类型多媒体传感器节点出现异常情况时,如何利用多代理(Agent)技术检测并恢复正常的问题。通过使用本发明提出的方法可以在尽量节约多媒体传感器网络资源的前提下,快速检测并恢复网络的正常运行。
技术方案:本发明的一种基于物联网的多代理异常检测方法可以应用于现有的无线多媒体传感器网络。通过引入多代理技术,提出一种适用于分簇的无线多媒体传感器网络异常检测系统,将代理区分为本地代理和全局代理,分别管理本地节点通信和邻居节点通信;当代理检测网络出现异常情况,立即采用恢复机制,迅速恢复网络正常运行。方案利用Agent能够独立自主连续运行的特点,增加系统的可扩展性,改善节点失效带来的问题,提高系统的容错能力,同时利用Agent编程灵活,异于实现,可根据需要动态的启动或停止代理,从而节省系统的开销。
本方案在网络中设置多种代理,用以负责不同的任务流,其中:
本地Agent:通过监视本地数据,发现多媒体传感器节点异常现象,并触发修复机制以维护网络的正常运行。本地Agent只有当多媒体传感器节点被激活运行时才运行,包括监视Agent、判断Agent、响应Agent以及协同Agent。
监视Agent:驻留在每个多媒体传感器节点上,负责监视节点各种行为信息(普通节点与簇头节点职能不同),如节点自身能量剩余,并将数据提取融合后发送给检测Agent,由检测Agent做进一步处理。
判断Agent:驻留在每个多媒体传感器节点上,负责分析监视Agent收集到的行为数据信息,判断是否异常。
响应Agent:当有异常发生时,触发响应Agent,启用异常对应恢复机制,迅速
恢复网络的正常运行,响应Agent配置在每个多媒体传感器节点上;当没有异常发生时,其处于未激活休眠状态。
协同Agent:负责协同管理多媒体节点上存在的监视、检测及响应Agent。
全局Agent:由基站节点发出,主要负责定期检测网络或当终端接收音视频或其他普通数据出现错误时进行的全网检测,并迅速恢复网络正常运行;其主要迁移于各簇头节点间。
方法流程:
本发明的物联网环境下引入多代理技术检测并修复网络异常的系统方案所包含的步骤为:
步骤1).烧写多媒体传感器节点,并部署无线多媒体传感器网络,其中,网络中多媒体节点随机分布;
步骤2).已部署的多媒体传感器节点触发监视代理及协同代理;
普通节点检测异常步骤:
步骤3).普通节点上的监视代理监视自身及簇头节点行为信息,并融合信息数据存储于异常数据库中;
步骤4).当异常数据库存在有3条异常记录时,协同代理唤醒判断代理;
步骤5).判断代理从异常数据库中读取数据,并判断数据是否存在异常,若无异常,清空监测代理记录数据,转步骤3),若有异常,则通知协同代理唤醒响应代理,并将出现的异常类型记录到异常数据库中,清空监测代理记录数据;
步骤6).协同代理唤醒响应代理;
步骤7).响应代理从异常数据库中读取异常类型,做出相应的响应;
步骤8).若能量不足,则向上传递信息至基站节点,告知节点已处于亚死亡状态,并停止音视频采集及代理的运行,保持节点能量的最小消耗;若采集数据等信息发生错误,则通知簇头,簇头检测异常是否属实,并作相应判断;若检测到簇头发生异常则通知簇头,当检测到簇头异常的节点报告数超过某一数值,更替新簇头;若检测簇头已失效,则与原簇头断开连接,并通知簇内各节点申请加入邻近簇内或由簇内重新选举新簇头;若为新加入普通节点,向最近簇头节点申请加入该簇;
步骤9).清空异常类型,响应代理进入休眠,转步骤3);
簇头节点检测异常步骤:
步骤10).簇头节点上的监视代理监视自身、簇内普通节点及簇间相邻簇头节点的行为信息,融合信息数据存储于异常数据库中;
步骤11).当异常数据库存在有3条异常记录时,协同代理唤醒判断代理;
步骤12).判断代理从异常数据库中读取数据,并判断数据是否存在异常,若无异常,清空监测代理记录数据,转步骤10);若簇头本身及簇内普通节点有异常,则协同代理唤醒响应代理,并将出现的异常类型记录到数据库中,清空监测代理记录数据,转步骤13);若邻近簇头节点存在异常,向该邻近簇头发送异常通知,转步骤15);
步骤13).协同代理唤醒响应代理;
步骤14).响应代理从异常数据库中读取异常类型,做出相应的响应;
步骤15).若簇头节点收到多个邻近簇头异常通知,则通知簇内所有普通节点加入其它邻近簇内,并与原簇断开连接;
步骤16).若簇头节点能量不足,则在簇内选出能量充足的普通节点作为簇头,自身降级为普通节点,向上告知基站节点已更替簇头,向下将原簇内所有普通节点加入新簇;若簇头节点检测到某一普通节点多次异常通知,则与该普通节点断开连接;若簇头节点检测到多个普通节点通知簇头异常,则向其他邻近簇头节点发出申请检测;
步骤17).清空异常类型,响应代理进入休眠,转步骤3);
全局代理检测步骤:
步骤18).终端发现图像、音频等数据采集错误时,由基站发送对应任务流的全局代理进行全网检测;
步骤19).全局代理通过路由转发,迁移于各簇头节点;
步骤19).簇头节点利用本地代理对簇内所有节点进行检测;
步骤20).若检测出异常,则采集新的音视频数据信息,融合处理向上传递至基站节点,并处理该异常节点,恢复网络正常运行,具体的处理方法按步骤8)和步骤16)进行。
所述的本地代理包括:监视代理、判断代理、响应代理、协同代理。
有益效果:本发明的目的是提供一种基于物联网的多代理异常检测系统方案,来解决在物联网框架下当各类型多媒体传感器节点出现异常情况时,如何利用多代理(Agent)技术检测并恢复正常的问题。通过使用本发明提出的方法可迅速恢复网络,它具有如下优点,是目前其它多媒体无线传感器网络所不具备或不如的:
1)部署简易,适用性广:随机部署多媒体节点,节点根据当前自身情况自组织形成整个无线多媒体传感器网络,从而大大提高了系统部署的效率,大大减少了系统部署的难度;且该方案适用于所有成簇路由协议,而不是限制于某种特定路由协议,故适用性很广泛。
2)网络动态性好:当簇头、普通节点在发现异常情况时,能快速更新簇头或断开恶意节点的连接,迅速恢复网络的正常,从而保证网络的通信质量不因此而受影响,动态的维护了整个网络,避免网络造成局部瘫痪。
3)自主性和灵活性:代理与生俱来的自主性与灵活性,完全不需要终端的控制参与,本地Agent可以自主完成异常事件的检测,并恢复网络,从而降低了网络负载,克服了网络的延迟。
4)平衡网络能耗,延长网络生命周期:节点自身的剩余能量是决定其在网络中担任角色(簇头或普通节点)的一个重要因素,而节点在网络中担任的角色是依赖于当前自身所处的状态。当节点能量降低时,其会由簇头节点降为普通节点,因而,从整个生存周期看,整个网络各节点的能量是一个同步平均消耗的过程,当簇头节点处于能量不足状态时,迅速寻找新簇头节点,不会因为簇头能量的过分消耗而使得局部网络失效。
5)可扩展性好:该路由方法可适应多媒体节点数目的变化或多媒体任务流数目的变化,因此具有很好的扩展性。
附图说明
图1是多代理异常检测系统体系结构图,
图2是普通节点异常检测流程图,
图3是簇头节点异常检测流程图。
具体实施方式
一、体系结构
多代理异常检测系统方案是引入移动代理技术快速检测网络异常并恢复正常运行的一种方案。该方法利用代理的自主性和灵活性,不仅保障了网络的正常运行,而且降低了网络负载、克服了网络延迟、平衡了网络能量消耗,从而延长网络的生命周期,其体系结构图如图1所示。
下面对几个具体部分给出说明:
异常数据库:每个无线多媒体传感器节点均设置一个异常数据库,存储节点监测融合后的信息,提供给判断Agent来判断是否存在网络异常;以及存储判断Agent产生的异常标志,提供给响应Agent来恢复网络的正常运行。数据的格式和大小由无线多媒体传感器网络的属性决定。
本地异常检测模块:该模块主要用于无线多媒体传感器网络在正常运行时,各簇内节点检测是否存在影响网络正常运行的异常情况,并予以迅速恢复。本地异常检测模块采用在各节点设置驻留代理(监测、判断、响应、协同),互相协同自主的工作,从而监测网络任何异常情况。
全局异常检测模块:当网络需要定期维护,或接收数据终端出现异常情况,需要有基站节点发送全局Agent,进行全网异常检测。全局Agent根据网络路由在各簇头之间迁移,并协同本地驻留代理进行簇内节点检测。发现异常后,采取对应机制进行网络恢复,以保证网络的正常运行,并采集正确音视频信息,向上传输至数据终端。
二、方法流程
采用多代理技术进行多媒体传感器网络异常检测的具体开发过程如下:
步骤一:确定代理类型,根据本方案,全局Agent可设置有音频数据错误Agent、视频数据错误Agent、普通数据错误Agent、定期维护Agent(根据实际需要可以任意扩充);而本地Agent则至少需要设定监测Agent、判断Agent、响应Agent以及协同Agent这4个代理:
全局Agent均由基站节点发出,自上而下按照网络路由信息遍历所有簇头节点,同时与本地Agent进行协同,共同寻找网络异常情况,并正确快速修复网络,且在返回时,带回新采集的正确数据信息。
本地Agent在节点发布时便驻留在每个多媒体传感器节点上,当节点开始运行时,协同Agent和监视Agent自动触发,自主独立的监视簇内以及临近簇的网络运行情况,达到实时检测网络异常的目的。其中,协同Agent的地位很重要,它需要负责本地Agent中的其他3个代理正确运行。
步骤二:确定节点评估标准。无线多媒体传感器网络中存在各种形态的节点,有采集温度、湿度等的传感器节点,有采集音视频信息的传感器节点,有具备快速融合并处理大量信息能力的传感器节点,有由于某些部件损坏而不能继续采集视频信息的传感器节点等。
对于本方案而言,需要确定节点是否异常的有如下几种情况:
1.簇头节点亚死亡。对于簇头节点而言,它是一个簇的媒介节点,首先应具有较高的节点剩余能量来维持簇内节点与簇外节点之间频繁的通信,从而保证网络路由的畅通。因此,这里采用当满足节点能量剩余低于50%时,则判断该簇头处于亚死亡状态,应立即更替网络新簇头,原簇头降级为普通节点。
2.新簇头选则标准。除了上述簇头所需具备足够的能量之外,簇头节点还应具有一定的存储空间,若节点采集的一张图片大小为100K(图片大小应根据节点实际采集时分辨率等因素具体确定),簇内有6个节点,则簇头节点转发簇内信息至少需要600K的存储空间,因此相对于普通节点而言,簇头节点需要有一定大小的存储空间;最后,簇头节点还需要有较强的计算能力,例如处理多媒体信息查询任务流时,簇头节点需要将采集的多媒体信息进行融合计算,处理成简单的用户信息,而不是单纯的将采集的多媒体信息进行简单转发,因此这必然要求簇头节点具有一定的计算能力。另外簇头在某些具体应用中可能还应具有相应的通讯接口等条件。
这里采用当节点剩余能量大于60%,具备1M以上存储空间,且具有一定的计算能力,则可晋升为簇头节点。
3.普通节点亚死亡。普通节点相对于簇头而言,对能量的要求相对较小,只需要进行简单的数据采集,因而这里设定当节点剩余能量小于12%时,节点处于亚死亡状态,下一步则需屏蔽音视频采集功能,作为简单数据采集节点。
4.簇头、普通节点异常标准。方案中采用簇内普通成员节点对簇头进行监测,当成员节点检测到簇头异常,即向簇头汇报异常情况。这里,并不能认为有某个或某两个簇内成员节点汇报异常,则断定该簇头存在有异常,而是使用如下原则:首先考虑簇头对任意节点i的信任度CCH-i,只有当CCH-i>C0(C0为某一选定阈值)且普通节点剩余能量Ei>E0时,簇头才采纳该成员节点检测异常的数据。簇内任意节点i每收到一次异常报告,则降低一次对簇头节点的信任度;同时簇头每收到簇内节点一次异常报告,则降低一次对该节点的信任度。
步骤三:确定触发判断Agent的异常数据库信息条数。多媒体传感器节点需要采集并融合大量的音视频数据,因而不能再将能量大量浪费在异常检测上。故本方案中采用记录N次(N=5或根据实际需求选择)数据至异常数据库中后,才由协同Agent触发判断Agent,且监测Agent存在于当节点不忙于采集多媒体任务流时,进行时间片轮转方式监测节点行为信息,从而达到不影响网络的正常音视频任务流的采集,并能尽量减少节点能量消耗,延长网络生存期。
步骤四:烧置节点并部署无线多媒体传感器网络。该网络按照某成簇路由协议自组织形成簇式拓扑结构的多媒体传感器网络;部署后,未处于休眠状态的节点启动监视Agent及协同Agent。
普通节点检测异常:
1.普通节点上的监视Agent监视自身及簇头节点行为信息,并融合信息数据存储于异常数据库中;
2.当异常数据库记录大于N时,协同Agent唤醒判断Agent;
3.判断Agent从异常数据库中读取数据,并按普通节点异常标准判断数据是否存在异常,若无异常,清空监测Agent记录数据,若有异常,则通知协同Agent唤醒响应Agent,将出现的异常类型记录到异常数据库中,清空监测Agent记录数据;
4.协同Agent唤醒响应Agent;
5.响应Agent从数据库中读取异常类型,做出相应的响应;
6.若节点能量小于节点总能量的8%,则向上传递信息至基站节点,告知节点已处于亚死亡状态,并停止音视频采集及Agent的运行,保持节点能量的最小消耗;若采集数据等信息发生错误,则通知簇头,簇头根据对节点的信任度标准CCH-i检测异常是否属实;若检测到簇头发生异常,则向上报告簇头节点;若检测簇头已失效,则与原簇头断开连接,并通知簇内各节点申请加入邻近簇内或由簇内重新选举新簇头;若为新加入普通节点,向最近簇头节点申请加入该簇;
7.清空异常类型,响应Agent进入休眠;
簇头节点检测异常:
1.簇头节点上的监视Agent监视自身、簇内普通节点及簇间相邻簇头节点的行为信息,融合信息数据存储于异常数据库中;
2.当异常数据库记录大于N时,协同Agent唤醒判断Agent;
3.判断Agent从异常数据库中读取数据,并根据节点异常标准判断是否存在异常,若无异常,清空监测Agent记录数据;若簇头本身及簇内普通节点有异常,则协同Agent唤醒响应Agent,并将出现的异常类型记录到数据库中,清空监测Agent记录数据,并降低信任度CCH-i,转4;若邻近簇头节点存在异常,向该邻近簇头发送异常通知,降低信任度CCH-CH,转5;
4.协同Agent唤醒响应Agent;
5.响应Agent从异常数据库中读取异常类型,做出相应的响应;
6.若簇头节点收到3个CCH-CH>C0的邻近簇头异常通知,则通知簇内所有普通成员节点与原簇断开连接并加入其它邻近簇内;
7.若簇头节点能量小于初始能量的50%,则在簇内选出能量大于60%的且具备簇头条件的普通节点作为簇头,自身降级为普通节点,并向下将原簇内所有普通节点加入新簇;若簇头节点检测到某一普通节点信任度CCH-i<C0′,则与该普通节点断开连接;若簇头节点检测到多个CCH-i>C0的普通节点通知簇头异常,则向其他邻近簇头节点发出申请检测;
8.清空异常类型,响应Agent进入休眠,转步骤3);
全局Agent联合本地Agent检测:
1.终端发现图像、音频等数据采集错误时,由基站发送对应任务流的全局Agent进行全网检测;
2全局Agent通过路由转发,迁移于各簇头节点;
3.簇头节点利用本地Agent对簇内节点进行异常检测;
4.若检测出异常,则采集新的音视频数据信息,融合处理向上传递至终端,并处理该异常节点,修复网络异常,恢复网络正常运行。

Claims (2)

1.一种基于物联网的多代理异常检测方法,其特征在于该方法包含的步骤为:
步骤1).烧写多媒体传感器节点,并部署无线多媒体传感器网络,其中,网络中多媒体节点随机分布;
步骤2).已部署的多媒体传感器节点触发监视代理及协同代理;
普通节点检测异常步骤:
步骤3).普通节点上的监视代理监视自身及簇头节点行为信息,并融合信息数据存储于异常数据库中;
步骤4).当异常数据库存在有3条异常记录时,协同代理唤醒判断代理;
步骤5).判断代理从异常数据库中读取数据,并判断数据是否存在异常,若无异常,清空监测代理记录数据,转步骤3),若有异常,则通知协同代理唤醒响应代理,并将出现的异常类型记录到异常数据库中,清空监测代理记录数据;
步骤6).协同代理唤醒响应代理;
步骤7).响应代理从异常数据库中读取异常类型,做出相应的响应;
步骤8).若能量不足,则向上传递信息至基站节点,告知节点已处于亚死亡状态,并停止音视频采集及代理的运行,保持节点能量的最小消耗;若采集数据等信息发生错误,则通知簇头,簇头检测异常是否属实,并作相应判断;若检测到簇头发生异常则通知簇头,当检测到簇头异常的节点报告数超过某一数值,更替新簇头;若检测簇头已失效,则与原簇头断开连接,并通知簇内各节点申请加入邻近簇内或由簇内重新选举新簇头;若为新加入普通节点,向最近簇头节点申请加入该簇;
步骤9).清空异常类型,响应代理进入休眠,转步骤3);
簇头节点检测异常步骤:
步骤10).簇头节点上的监视代理监视自身、簇内普通节点及簇间相邻簇头节点的行为信息,融合信息数据存储于异常数据库中;
步骤11).当异常数据库存在有3条异常记录时,协同代理唤醒判断代理;
步骤12).判断代理从异常数据库中读取数据,并判断数据是否存在异常,若无异常,清空监测代理记录数据,转步骤10);若簇头本身及簇内普通节点有异常,则协同代理唤醒响应代理,并将出现的异常类型记录到数据库中,清空监测代理记录数据,转步骤13);若邻近簇头节点存在异常,向该邻近簇头发送异常通知,转步骤15);
步骤13).协同代理唤醒响应代理;
步骤14).响应代理从异常数据库中读取异常类型,做出相应的响应;
步骤15).若簇头节点收到多个邻近簇头异常通知,则通知簇内所有普通节点加入其它邻近簇内,并与原簇断开连接;
步骤16).若簇头节点能量不足,则在簇内选出能量充足的普通节点作为簇头,自身降级为普通节点,向上告知基站节点已更替簇头,向下将原簇内所有普通节点加入新簇;若簇头节点检测到某一普通节点多次异常通知,则与该普通节点断开连接;若簇头节点检测到多个普通节点通知簇头异常,则向其他邻近簇头节点发出申请检测;
步骤17).清空异常类型,响应代理进入休眠,转步骤3);
全局代理检测步骤:
步骤18).终端发现图像、音频等数据采集错误时,由基站发送对应任务流的全局代理进行全网检测;
步骤19).全局代理通过路由转发,迁移于各簇头节点;
步骤19).簇头节点利用本地代理对簇内所有节点进行检测;
步骤20).若检测出异常,则采集新的音视频数据信息,融合处理向上传递至基站节点,并处理该异常节点,恢复网络正常运行,具体的处理方法步骤8)和步骤16)进行。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的多代理异常检测方法,其特征在于所述的本地代理包括:监视代理、判断代理、响应代理、协同代理。
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Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102158554A (zh) * 2011-04-02 2011-08-17 南京邮电大学 基于移动代理的物联网中间件开发方法
CN102164421A (zh) * 2011-05-12 2011-08-24 大唐移动通信设备有限公司 一种随机接入的方法及其系统和mtc设备
CN102186204A (zh) * 2011-05-03 2011-09-14 哈尔滨工程大学 一种异构无线传感器网络及其专用的自恢复方法
CN104796923A (zh) * 2014-12-22 2015-07-22 齐玉田 无线传感网络的网络拓扑构建方法
CN104836742A (zh) * 2015-05-07 2015-08-12 盐城工学院 一种m2m终端及其tcp传输拥塞控制方法及系统
CN106878443A (zh) * 2017-03-07 2017-06-20 上海斐讯数据通信技术有限公司 一种基于物联网的产品响应代理方法及一种代理响应设备
CN108521340A (zh) * 2018-03-20 2018-09-11 特斯联(北京)科技有限公司 一种物联网局域故障定位与自适应屏蔽系统和方法
CN108536017A (zh) * 2018-05-03 2018-09-14 山东师范大学 基于动态反馈控制的随机分布互联系统协作容错控制方法
CN109688106A (zh) * 2018-11-19 2019-04-26 中国科学院信息工程研究所 一种数据协同采集方法及系统
CN110691262A (zh) * 2019-10-18 2020-01-14 重庆空间视创科技有限公司 Iptv企业用户双网管理系统及方法
CN111405563A (zh) * 2020-03-24 2020-07-10 支付宝(杭州)信息技术有限公司 保护用户隐私的风险检测方法和装置
CN112051824A (zh) * 2020-09-22 2020-12-08 吴信强 一种基于工业物联网的运维系统
CN113344875A (zh) * 2021-06-07 2021-09-03 武汉象点科技有限公司 一种基于自监督学习的异常图像检测方法
US11621881B2 (en) 2020-02-10 2023-04-04 International Business Machines Corporation Error detection and broadcasting using partner sensors

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101483902A (zh) * 2009-02-25 2009-07-15 南京邮电大学 一种保障服务质量的无线多媒体传感器网络路由方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101483902A (zh) * 2009-02-25 2009-07-15 南京邮电大学 一种保障服务质量的无线多媒体传感器网络路由方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《中国图象图形学报》 20100131 王玉斐 无线多媒体传感器网络中基于多类传感器信息的分布式视频处理 全文 1-2 第15卷, 第1期 *
《南京邮电大学学报》 20090430 王玉斐 基于流量类型的多媒体传感器网络QoS选路算法 全文 1-2 第29卷, 第2期 *

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102158554A (zh) * 2011-04-02 2011-08-17 南京邮电大学 基于移动代理的物联网中间件开发方法
CN102158554B (zh) * 2011-04-02 2013-11-27 南京邮电大学 基于移动代理的物联网中间件开发方法
CN102186204A (zh) * 2011-05-03 2011-09-14 哈尔滨工程大学 一种异构无线传感器网络及其专用的自恢复方法
CN102164421A (zh) * 2011-05-12 2011-08-24 大唐移动通信设备有限公司 一种随机接入的方法及其系统和mtc设备
CN102164421B (zh) * 2011-05-12 2013-11-20 大唐移动通信设备有限公司 一种随机接入的方法及其系统和mtc设备
CN104796923A (zh) * 2014-12-22 2015-07-22 齐玉田 无线传感网络的网络拓扑构建方法
CN104796923B (zh) * 2014-12-22 2018-04-13 齐玉田 无线传感网络的网络拓扑构建方法
CN104836742A (zh) * 2015-05-07 2015-08-12 盐城工学院 一种m2m终端及其tcp传输拥塞控制方法及系统
CN104836742B (zh) * 2015-05-07 2017-09-05 盐城工学院 一种m2m终端及其tcp传输拥塞控制方法及系统
CN106878443A (zh) * 2017-03-07 2017-06-20 上海斐讯数据通信技术有限公司 一种基于物联网的产品响应代理方法及一种代理响应设备
CN108521340A (zh) * 2018-03-20 2018-09-11 特斯联(北京)科技有限公司 一种物联网局域故障定位与自适应屏蔽系统和方法
CN108521340B (zh) * 2018-03-20 2019-02-12 特斯联(北京)科技有限公司 一种物联网局域故障定位与自适应屏蔽系统和方法
CN108536017A (zh) * 2018-05-03 2018-09-14 山东师范大学 基于动态反馈控制的随机分布互联系统协作容错控制方法
CN108536017B (zh) * 2018-05-03 2021-01-08 山东师范大学 基于动态反馈控制的随机分布互联系统协作容错控制方法
CN109688106A (zh) * 2018-11-19 2019-04-26 中国科学院信息工程研究所 一种数据协同采集方法及系统
CN110691262A (zh) * 2019-10-18 2020-01-14 重庆空间视创科技有限公司 Iptv企业用户双网管理系统及方法
CN110691262B (zh) * 2019-10-18 2021-11-09 重庆空间视创科技有限公司 Iptv企业用户双网管理系统及方法
US11621881B2 (en) 2020-02-10 2023-04-04 International Business Machines Corporation Error detection and broadcasting using partner sensors
CN111405563A (zh) * 2020-03-24 2020-07-10 支付宝(杭州)信息技术有限公司 保护用户隐私的风险检测方法和装置
CN112051824A (zh) * 2020-09-22 2020-12-08 吴信强 一种基于工业物联网的运维系统
CN113344875A (zh) * 2021-06-07 2021-09-03 武汉象点科技有限公司 一种基于自监督学习的异常图像检测方法

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Denomination of invention: Multi-agent anomaly detection method based on Internet of things

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