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物联网建模探究

[发布日期:2014-03-05 14:19:13 浏览量:1223 文章来源:http://www.elink-elec.com]

物联网是个复杂的大系统,它既是虚拟的互联网网络,也包含物理世界;既有连续变量,也包含离散变量;既有非线性问题,也可用线性求解;既有对称性,也有非对称性;总之,物联网是个混杂的复杂非线性系统,故有“雾里看花”的感叹。如何研究物联网的建模问题。应用数学方法,揭示描述物联网的内在规律?可能是未来若干年内物联网向我们提出的最大挑战。而无线模块是物联网这个复杂系统中扮演重要角色。
    这里,我们提出一些数学建模问题,以期望对未来的研究者给出一点启发:
    1)我们认为物联网是一个混杂的复杂非找性多变量系统。既是虚拟的互联网网络,也包含物理世界;既有连续变量,也包含离散变量;既有非线性问题,也可用线性求解;既有对称性,也有非对称性;这样的话,我们可以采用已经有的复杂系统的数学方法与数据方法进行描述和分析。
    2)物联网是由虚拟网络空间和实际物理空间所构成,而且两者既对立又统一,彼此互相关联、转化,因此,对立统一是它的基本规则。
    3)物联网空间中,存在着信息流、物质流和能量流三种流体,它们彼此可以相互转化、控制,如何描述它们三者的关系?
    4)对物联网的控制要求在于给予物体进行四个“确定”,即:定性、定位、定位、定量。用什么函数进行“四定”的描述与分析?
    5)物联网是由虚拟网络空间与实际物理空间所组成,应该建立一个统一的纯数学特征空间,并在这个纯数学空间中对信息流、物质流和能量流三种流体进行统一分析,优化。如何建立一个统一的特征空间?
    6)物联网是个复杂大系统,我们对它的理论分析方法研究应该逐步深入,首先可以将物联网的非线性特征线性化,再利用牛顿数效学方法进行分析,比如,把虚拟网络空间看作是虚部,把实际物理空间所看作是实部,利用复变函数对物联网进行描述解析。
   7 )基本尺度问题。任何教学分析体系,首先要选好其基本尺度,物联网的基本尺度需要考虑虚拟的信息流的尺度、看得见的物(理)流的尺度、能量流的尺度。而且如何统一这三种尺度?
    8)物联网控制的首要目的不再是实时性问题,而是安全性的问题,如何围绕物联网安全进行数理方法研究,是需要深入研究的问题。
    9)物联网的控制目标应该有两种。一是M2M, P2P环境下的控制问题,双滑模控制模型可能是一种有效的控制方法。二是对于物联网大网络进行管理、控制和优化。

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