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关键词： 智能视频监控   YOLOv4   图像自动标注   分布式系统   智能预警  

摘要： 随着公共场所监管需求快速增长,监控相机数量迅速增多,传统视频监控系统无法实现对视频图像智能分析,人工也难以对海量视频画面信息及时、高效地处理。随着深度学习技术的快速发展及应用,智能视频分析技术也得到不断优化升级。本文旨在让公共场景中的视频监控,在无人为干预情况下,利用深度学习技术,对监控图像序列进行自动分析,完成不同应用场景中的目标识别、定位和跟踪,并结合业务需求构建目标行为分析规则定义,从而高效解决传统视频监控监看工作量大、效率低下、预警周期长等问题,逐步实现被动式的事后取证向主动式的事中处置转变,并及时推送与存档取证,进一步提高事件处置与管理效率,同时对违规行为形成震慑,有效减少违规事件发生,满足公共服务场所智能化管理的应用需求。目前,在智能视频监控系统应用还不够广泛,主要受限于以下两方面因素:1.通用系统对于具体场景所需目标检测效果欠佳,无法满足实际功能应用。2.智能分析算法对服务器算力和系统运行稳定性有着更高的要求且部署较难。为此,本课题基于目前智能视频监控系统开发的难点展开进一步研究,具体的研究内容和创新工作如下:1.首先,选择YOLOv4作为系统一阶目标检测方法,能够较好地平衡检测精度和速度,针对具体场景遇到的问题,在YOLOv4原有网络的基础上加入不同的注意力机制进行对比实验,其中加入CBAM注意力机制后改进的网络效果相对最好,分别在VOC2007数据集上和VOC2012数据集上m AP提升了0.23%和0.19%。接着运用Encoder-Decoder框架将加入CBAM模块的特征提取网络结合包含注意力机制的LSTM网络构成视频监控图像自动标注模型,该模型对样本数据集在统一标准下的标注质量有较大幅度的提升,降低了人工标注图像的错误率,减少了人工标注成本,对于实际视频监控场景下目标检测有较大的帮助,能显著降低系统的误报率和漏报率。2.在原有数字视频监控系统基础上构建智能视频监控系统,运用分布式系统架构在系统各个模块工作过程中,通过Kafka消息中心和Spark分布式分析计算,解决面临大规模视频数据处理时导致的服务器运算性能低,系统不稳定等问题,实现视频智能分析处理通过分布式架构的高度并行化,提高系统智能分析的效率和稳定性。经过某法院和派出所公共服务场所具体功能及性能需求分析,目前已完成开发及实地部署应用,对于“院务规范”,“警容风纪”都有很好的智能预警效果。

关键词： 物流公司   设备管理体系   全寿命周期  

摘要： 设备管理在电商物流行业中有举足轻重的作用。由于市场竞争压力，企业提高设备管理能力，保障设备稳定运行，降低设备全寿命周期成本，成为企业的一项重要工作。随着科技的快速发展，电商物流行业的激烈竞争，物流设备应用的场景愈来愈多，物流设备对于企业的经济效益与市场竞争影响也越来越大。如何提升物流设备的综合效能，提升企业竞争力，目前成为物流企业的一个重要工作方向。　　本论文以LX电商物流公司仓配部设备管理体系为研究对象，以全员生产维修TPM理论和设备全寿命周期管理两套理论为基础，以解决LX电商物流公司仓配部当前设备管理中现存的主要问题为契机，为仓配部的设备管理提供系统化、规范化解决问题的解决方案，用以提高仓配部设备管理的水平与设备综合效能。本文首先阐述了国内外设备管理体系的研究现状，简要介绍设备及设备管理相关概念。接下来详细介绍了全员生产维护理论与设备全寿命周期管理理论，为论文撰写奠定理论基础。本论文通过对LX公司仓配部设备的管理现状分析，指出LX公司当前存在主要管理问题，即从设备全寿命周期的规划选型、导入、使用维修、改造、更新与报废等不同阶段存在的管理问题，再到设备技术传承与团队管理缺失等多方面存在的问题，指出LX公司仓配部设备管理存在的痛点与难点。梳理LX电商物流公司仓配部设备管理体系构建与优化的目标、原则与内容，基于对现存管理问的分析，按照设备全寿命周期管理和全员生产维修的理论框架，展开对LX公司仓配部设备管理体系的优化研究。基于设备管理体系构建的五大原则，以规范、制度、流程、表格为载体，构建LX电商物流公司仓配部设备管理体系，同时对设备技术和设备人才管理也提出优化建议。最后对优化和构建新仓配部设备管理体系实践过程中遇到的实际困难进行分析与总结，结合企业实际管理情况制订了相应的解决方案。最后总结了LX公司设备管理体系研究过程中所积累的经验及教训，以及对仓配部设备管理体系未来发展提出改善建议。

摘要： With the current developments in modern web browsers, WebAssembly has been a rising trend over the last four years. Aimed at replacing bits of JavaScript functionality, it attempts to bring extra features to achieve portability and sandboxing through virtualisation. After the release of the WebAssembly System Interface, more and more projects have been working on using it outside web pages and browsers, in scenarios such as embedded, serverless, or distributed computing. This is thus not only relevant to the web and its clients, but also to applications in distributed systems. Considering the novelty of the topic, there is currently very little related scientific literature. With constant changes in development, proposals and goals, there is a large gap in relevant research. We aim to help bridge this gap by focusing on Rust and Arc-Lang, a domain-specific language for data analytics, in order to provide an overview of how far the technology has progressed, in addition to what runtimes there are and how they work. We investigate what kind of use case WebAssembly could have in the context of distributed systems, as well as how it can benefit data processing pipelines. Even though the technology is still immature at first glance, it is worth checking whether its proposals have been implemented, and how its performance compared to that of native Rust can affect data processing in a pipeline. We show this by benchmarking a filter program as part of a distributed container environment, while looking at different WebAssembly compilers such as Cranelift and LLVM. Then, we compare the resulting statistics to native Rust and present a synopsis of the state of WebAssembly in a distributed context.

关键词： 立体车库   柔性分布式系统   车牌识别   深度学习   升降横移  

摘要： 随着改革开放的逐步深入,伴随着经济迅速发展,我国私人汽车保有量连年保持增长趋势,但我国大部分城市在规划时,并没有预留足够的停车空间,使得停车位的增长速度相比于汽车保有量增长速度差距甚远,让停车难成为了亟需解决的问题。为了解决这一问题,在相同停车面积下停放更多汽车成为当下最优解,基于此立体车库成为了备受关注的课题。立体车库在相同面积下提升纵向空间,可以停放更多的汽车,但传统立体车库欠缺配套的管理系统和现场接线复杂。论文以立体车库管理系统为研究对象,针对传统立体车库功能简单、接线复杂等问题,设计了立体车库柔性分布式系统,丰富了立体车库功能,提供更加便捷的管理方式,解决了接线复杂的现象。论文的主要工作有以下几点:1.对立体车库柔性分布式系统的控制部分进行了硬件设计,包括集中式控制和分布式控制两方面。集中式控制核心为可编程逻辑控制(Programmable Logic Controller,PLC),负责控制层正反转接触器吸合和存取车数据、故障数据的传输,同时主控柜为分布式控制提供电力支持;分布式控制由多个分控盒单元组成,每个分控盒单元控制一个载车板的升降横移,并收集安全装置的触发状态反馈给集中式控制。2.对立体车库柔性分布式系统进行了软件设计,包括控制部分和人机交互部分。控制部分分别设计了集中式控制中PLC的程序模块和分布式控制中分控盒单元扩展板的程序模块,PLC的程序模块主要有控制模块、数据处理模块、故障处理模块和通信模块;扩展板的程序模块主要有主函数、控制模块和通信模块。人机交互部分设计了人机交互界面和车牌识别方法,人机交互界面主要进行了功能界面设计、数据库设计和通信设计;车牌识别方法方面提出了一种基于CNN(Convolutional Neural Networks,卷积神经网络)和Transformer的端到端车牌识别网络,其识别准确率和识别速率均优于当前主流方法,可以配合人机交互界面进行更便捷的管理。3.对设计的立体车库柔性分布式系统进行了验证与测试,实验表明所设计的系统具有可行性,对于立体车库的日常管理和使用感受都有很大的提高。同时设计的系统也进行了实地安装与使用,进一步验证了所设计的立体车库柔性分布式系统的功能可行性。本文设计的升降横移式立体车库柔性分布式系统,可以有效地提高立体车库的利用率,用户可以更便捷地进行存取车操作,管理员可以更直观的管理立体车库。

关键词： 内核模糊测试   设备驱动程序   语法模板   静态分析   模式匹配  

摘要： 覆盖率引导的内核模糊测试已经成为设备驱动程序测试的重要方法。模糊测试器使用语法模板生成有效的测试用例,以更好地覆盖设备驱动程序的代码路径。然而,现有的驱动程序语法模板数量有限,且只涵盖少量设备种类,无法完全支持设备驱动程序测试的需要。驱动程序语法模板是一组系统调用的声明,其中的入口点声明是特定于驱动程序的,需要从驱动程序中获取入口点函数名称和参数类型。语法模板中的设备节点路径指定了设备驱动程序的操作目标,但设备节点路径由系统动态生成,因此无法直接获取。此外,设备驱动程序的测试需要有设备的响应,否则无法对驱动程序的功能和交互进行测试。针对上述问题,设计了一种设备驱动程序语法模板生成方法,并实现了模拟设备来为驱动程序的测试提供支持。首先基于设备类型和规范使用静态分析提取语法模板所需的各种设备驱动程序信息,例如入口点、设备标识和设备注册函数等。其次,在QEMU仿真环境下实现了模拟设备,它们可以像真实硬件一样注册在操作系统中,并响应来自设备驱动程序的数据和控制请求。然后根据真实设备节点路径总结模式匹配的规则,针对不同类型的设备实现了静态生成设备节点路径的方法。最后根据语法模板的声明式语言的语法将设备的静态信息与设备节点路径转换为规范的语法模板,实现了驱动程序语法模板的生成。为USB、PCI、属性设备等设备驱动程序共生成了628个语法模板,基于Syzkaller实现了添加新的语法模板和模拟设备支持的Co Syzkaller。实验结果表明,生成的语法模板符合规范,并且能够被模糊测试器正确地应用。在三个版本的Linux内核上进行测试,Co Syzkaller相比于Syzkaller平均提高了13%的代码覆盖率,并且覆盖了Syzkaller无法覆盖的驱动程序代码路径。因此,为驱动程序生成语法模板是一种有效提高设备驱动程序模糊测试效率和有效性的方法。

关键词： RT-Thread   驱动程序   密码算法   上电控制   可信启动  

摘要： 在大数据、云计算、物联网等信息技术飞速发展的当下,信息安全问题也日益突出。传统的CPU设计时未集成安全度量模块,可能会导致在启动前系统核心信息被篡改,开机后威胁计算机的安全。在我国可信计算3.0背景下,自主可控、安全可信理念更加突出,提升计算机系统的安全性是信息时代主要研究方向。为了脱离硬件层面可信度量时密码算法设计的复杂,本文将国产操作系统RT-Thread与可信计算相结合,避开国外技术,在RT-Thread平台设计出可信密码算法,搭建可信启动框架,实现可信启动策略。可信启动策略实现的前提是RT-Thread操作系统在硬件某款处理器上的成功移植,本文所依托的硬件处理器为项目组成员在FPGA上设计的32位RISC-V架构软核处理器,支持UART、SPI、GPIO等多种接口。基于此,本文主要研究内容有:通过修改RT-Thread内核文件和编写适配的驱动程序,搭建交叉编译平台,实现其在32位RISC-V软核处理器上的移植。移植过程中实现的函数主要有全局中断开关函数、线程栈初始化函数、上下文切换函数等;对board.c与libcpu中的配置文件与参数进行修改;此外,根据可信启动外设需求,在RT-Thread中设计UART、IC、SPI、GPIO驱动程序并进行移植。RT-Thread及其外设的成功移植为可信启动策略的实现做了充分准备。完成可信启动策略的实现,通过在RT-Thread中创建SM2、SM3、SM4密码算法线程,设定其线程优先级、时间片、线程栈大小等,设计密码算法控制函数实现了对不同密码算法的调度,密码算法之间可相互通信与调用;分析可信模块中三个密码算法具体实现中涉及到的关键函数及参数;对本文密码算法控制BIOS下的可信启动流程与异常状态的处理进行讨论。对RT-Thread操作系统在32位RISC-V架构软核处理器的移植进行测试,操作系统移植成功,UART、IC、SPI、GPIO四种驱动也可正确识别;SM2、SM3、SM4三个密码算法的加解密结果验证正确;本文设计的可信启动平台在国产主板飞腾D2000上实现了上电控制及复位等功能;对系统的性能进行测试,加解密速度正常,开机时间有一定延长,但性能损耗在合理范围内,不会对用户体验造成影响,可信启动框架设计合理有效。