2015, 4(5):1-4. DOI: 10.12146/j.issn.2095-3135.201505001
摘要:机器人技术是二十一世纪世界科学技术发展的一个热点,应用领域不断扩大,智能化水平进一步提高。我国已成为世界上最大的机器人需求市场,我们应抓住机遇,迎接挑战,加速中国机器人产业的发展。
2015, 4(5):5-17. DOI: 10.12146/j.issn.2095-3135.201505002
摘要:在云计算环境中,为了实现资源共享,不同租户的虚拟机可能运行在同一台物理机器上,即虚拟机同驻,这将带来新的安全问题。为此,文章重点讨论同驻虚拟机所面临的一些新的安全威胁,包括资源干扰、隐蔽通道/侧信道、拒绝服务与虚拟机负载监听等,介绍现有虚拟机同驻探测方法,总结针对虚拟机同驻威胁的四种防御思路,并分析未来的研究趋势。
2015, 4(5):18-29. DOI: 10.12146/j.issn.2095-3135.201505003
摘要:基于车载自组织网络(Vehicular Ad Hoc Network,VANET)的数据传递为 VANET 应用提供数据传输服务,是车辆主动安全、城市生活服务、应急救援等应用不可或缺的组成部分。然而,由于网络拓扑变化快、网络分区频繁、信道容量有限,VANET 数据传递面临诸多挑战。文章分析了 VANET 特点,指出了影响 VANET 数据传递的主要因素,进而综述了已有的 VANET 数据传递技术,包括数据传递的基本实现方法和提高数据传递能力的优化策略。
2015, 4(5):30-35. DOI: 10.12146/j.issn.2095-3135.201505004
摘要:随着可穿戴技术和物联网产业的发展,野生动物追踪领域面临革新式的进步。通过对追踪技术的发展进行全面的阐述,设计和实现了基于卫星定位和移动通信技术的野生动物追踪系统。根据安装在动物身上的追踪设备采集的定位、加速度、信号强度等信息,我们开展了初步的系统节能机制、动物行为判断等研究,并对实证实验和系统改进进行讨论。本系统提供了野生动物短时间内活动和行为的监测方法,对物种的生态学研究具有重要的意义。
2015, 4(5):36-45. DOI: 10.12146/j.issn.2095-3135.201505005
摘要:心电分类是一种复杂的模式识别问题。目前,大部分基于不同机器学习模型的心电分类方法都取得了很高的分类精度,但学习效率不高,因此需要一种快速的心电学习方法。文章提出了基于多种核函数的超限学习方法,利用不同的核函数将特征映射到希尔伯特空间,使心电数据在高维空间中线性可分,并在 MIT-BIH 标准库进行了该方法的实验验证。与其他方法相比,文章所提出的方法具有较高的分类准确率和更快的学习速度,对临床上动态心电图的检测与分析和个性化的实时心电监测具有重要意义。
2015, 4(5):46-53. DOI: 10.12146/j.issn.2095-3135.201505006
摘要:为提高可穿戴多传感数据远程联合重构性能,提出了一种基于分布式压缩感知的可穿戴多传感加速度数据联合重构新方法。该方法首先对可穿戴多传感原始数据压缩编码,将数据融合传送至远端服务器;然后,基于可穿戴传感数据的时空相关性,构建块稀疏贝叶斯学习联合重构算法,实现压缩数据解码,准确重构各传感原始数据;最后,新方法对美国加州伯克利大学可穿戴多传感运动数据进行分析。实验结果表明,对不同编码采样率,文章所提方法重构性能明显优于传统的算法,并且能够准确解码压缩数据,有望在远程医疗环境下推广应用。
王琼颖 , 张宏民 , 李竹琴 , 刘志勇 , 王乐凡 , 孙金玮
2015, 4(5):54-62. DOI: 10.12146/j.issn.2095-3135.201505007
摘要:脑电信号包含大量的脑功能状态信息,已被广泛应用于脑神经疾病诊断、脑机接口、睡眠分期、麻醉深度监测等领域。脑电信号是幅度为微伏级的生物电信号,频率不超过 150 Hz,极易受到眼电、心电等信号干扰,因此,有效提取脑电信号是分析脑电信号的前提。文章设计了基于 STM32 的脑电信号采集系统,实现脑电信号的有效采集。通过贴在前额的三导联生物电极,将脑电信号感应至预处理电路,在前端模拟电路中对信号进行多级放大,并设计了无源滤波网络及多个有源滤波器对信号进行滤波和调理,同时加入电平抬升电路、电极连接状态检测电路。利用 12 位模数转换器将脑电信号转换为数字信号,并通过蓝牙模块传至上位机,实现脑电信号的有效提取与传输,为下一步处理分析提供基础。通过对比采集到的脑电信号和国外同类产品的输出,验证了该脑电采集系统的有效性。
2015, 4(5):63-68. DOI: 10.12146/j.issn.2095-3135.201505008
摘要:文章提出了一种基于自主芯片组的电生理眼镜,由信号采集模块、信号预处理模块、微控制器模块和信号分析模块组成。信号采集模块采用主动电极,因其高输入阻抗的特点,可以避免使用导电膏而提高系统实用性。信号预处理模块采用电生理模拟采集前端,对电生理信号进行滤波、放大,去除信号中的干扰,提高信号噪声比。微控制器模块采用意法半导体公司 Cortex-M0 处理器,主要实现电生理信号的模数转换、模拟前端设置、蓝牙模块收发控制。信号分析模块对电生理信号进行数字滤波、特征提取、心率监测。在此基础上,开展了针对颈部心电和脑机交互的实验并进行信号分析。
姚 冕 , 马英楠 , 高 星 , 靳宗振 , 李慧奇 , 宁运琨 , 赵国如
2015, 4(5):69-77. DOI: 10.12146/j.issn.2095-3135.201505009
摘要:针对老人跌倒伤害预防的社会难题,设计了一种穿戴式跌倒预警和防护系统,该系统包括跌倒预警器、安全气囊装置、远程监护平台和监护人手机应用程序。当跌倒发生时,跌倒预警器会触发安全气囊快速充气,以减少老人跌倒后所受到的损伤。老人倒地后,跌倒预警器会报警,并发送短信给监护人求助。同时,跌倒过程人体运动学数据会发送到远程监护平台,并显示跌倒事件发生的位置。最后通过实验验证该跌倒预警和防护系统功能的可靠性。结果表明,该系统可以较准确地检测跌倒,完成跌倒预警报警、气囊快速充气、数据传输和存储、监控平台实时定位等一系列功能,对减少老年人跌倒的直接损伤和缩短救助老人的时间有一定帮助。
2015, 4(5):87-93. DOI: 10.12146/j.issn.2095-3135.201505011
摘要:为了探究双瘫脑性瘫痪儿童下肢肌肉相关性,并分析痉挛特性对双瘫患者下肢肌肉相关性的影响,文章采用表面肌电信号作为信息来源。对 12 例脑瘫患儿进行下肢腓肠肌和胫骨前肌肌电信号采集以及肌张力测试。信号经过 Acqknowledge 软件进行滤波处理,所得数据采用 SPSS 19.0 软件进行统计学分析。实验结果表明,痉挛特性减弱了双瘫患儿下肢肌肉相关性。该研究为脑瘫患儿的基础研究及康复训练提供了参考依据。
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