一种面向场域物联网的弹性表征构建和评估方法技术

本发明专利技术公开了一种面向场域物联网的弹性表征构建和评估方法，根据场域物联网网络节点异构和多种通信方式融合的特点，从网络连通性、鲁棒性、冗余性三个方面引入了可量化的弹性表征指标。根据网络中数据流向为双向的特点，采用图论中构建场域网有向网络拓扑图。利用复杂网络中网络拓扑的分析理论，在综合考虑通信链路可靠性，节点容量的基础上，分别得到了场域物联网络连通性、鲁棒性和冗余性的闭合表达式，并根据这三种性能的得到了网络弹性的表征。从网络拓扑的视角，全面、系统地研究场域网弹性性能表征和评估，分析结果更加符合网络特性；基于对场域物联网弹性评估与分析，保证了供电可靠性和电能质量。了供电可靠性和电能质量。了供电可靠性和电能质量。

【技术实现步骤摘要】
一种面向场域物联网的弹性表征构建和评估方法


[0001]本专利技术属于通信网络
，具体涉及一种面向场域物联网的弹性表征构建和评估方法。

技术介绍

[0002]场域物联网(简称场域网)是智能电网最后一英里网络，是配电网低压侧连接到用户的关键网络。近年来，社会经济的迅速发展，用户对稳定可靠的电能供应提出了更高的要求。而随着智能电网的快速发展日益演化成大规模复杂网络，承载业务的类型和数量也呈指数量级增加，更容易受到随机故障和外部恶意攻击的潜在威胁。因此，需要对场域物联网进行弹性评估与分析，以保证供电可靠性和电能质量。
[0003]场域网具有网络结构复杂，设备类型多样，作业点多面广等特点，它为大量的本地终端设备提供网络连接，结合多种通信方式，从而实现场域网中信息的全面感知和互联，保障高效的信息传输和可靠的通信质量，因此场域网是一张异构的多模感知融合的复杂网络。在系统科学领域，为了对复杂系统进行系统化的理论研究以便于对现实的复杂系统进行更好地控制，复杂网络科学应运而生，复杂网络可以看作是复杂系统中大量个体以及个体之间的相互作用抽象为节点以及本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向场域物联网的弹性表征构建和评估方法，其特征在于：针对目标场域物联网，执行以下步骤，构建目标场域物联网的网络弹性表征，进而基于目标场域物联网的网络弹性表征对目标场域网进行评估：步骤A：针对目标场域物联网中的各路由节点与各传感器节点，构建目标场域网的有向拓扑图；步骤B：基于目标场域网的有向拓扑图中传感器节点与路由节点之间的连接，构建目标场域网的连通性表征C
R
；步骤C：基于目标场域网的有向拓扑图结合目标场域网的各连通子图，构建目标场域网的鲁棒性表征Rb
R
；步骤D：基于目标场域网的有向拓扑图中各路由节点之间的连接，构建目标场域网的冗余性表征F
R
；步骤E：基于目标场域网的连通性表征、鲁棒性表征、冗余性表征，构建目标场域网的网络弹性表征。2.根据权利要求1所述的一种面向场域物联网的弹性表征构建和评估方法，其特征在于：所述目标场域网的有向拓扑图为G(V,E)，其中，V表示包括各路由节点与各传感器节点的总节点集合；V＝V
M
∪V
W
，V
M
表示目标场域物联网中的所有路由节点，V
M
＝{v
m
|m＝1,2,
…
,N1}；V
W
表示目标场域物联网中所有传感器节点，V
W
＝{v
w
|w＝1,2,
…
,N2}；E表示目标场域物联网中的链边集合，E＝{e
ij
|v
i
,v
j
∈V}，e
ij
表示源节点v
i
到目的节点v
j
的链路。3.根据权利要求2所述的一种面向场域物联网的弹性表征构建和评估方法，其特征在于：所述步骤B中，具体执行以下步骤，构建目标场域网的连通性表征C
R
：步骤B1：基于目标场域网的有向拓扑图中传感器节点与路由节点之间的连接，获得目标场域网的连接矩阵，其连接矩阵如下所示：式中，A
K
表示目标场域网中传感器节点v
w
和路由节点v
m
之间经过K次中继可达矩阵，步骤B2：基于目标场域网的连接矩阵，构建目标场域网的连通性表征C
R
：式中，4.根据权利要求2所述的一种面向场域物联网的弹性表征构建和评估方法，其特征在于：所述步骤C中，具体执行以下步骤，构建目标场域网的鲁棒性表征Rb
R
：步骤C1：基于目标场域网的有向拓扑图为G(V,E)，获得目标场域网的各连通子图
步骤C2：基于目标场域网的各连通子图获得目标场域网的最大连通子图最大连通子图满足如下条件：最大连通子图满足如下条件：其中，P
g，k
是节点v
g
和v
k
之间的链路集，步骤C3：基于目标场域网的最大连通子图，通过如下公式，构建目标场域网的鲁棒性表征Rb
R
：式中，G
SCC
表示目标场域网的连通子图集合，均表示目标场域网连通子图集合中的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱晓荣，肖芳，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：