48、物联网系统建模与仿真及网络安全事件分类挑战

物联网系统建模与仿真及网络安全事件分类挑战

物联网建模中的位置信息

在物联网建模中，位置信息是一项重要特征。建模者常常想了解给定实体的最近邻，即哪些实体与另一个实体最为接近。这里的接近性是一个抽象概念，因为获取位置信息的方式取决于所使用的环境类型。
- 街道或图网络环境 ：实体间的接近性取决于图顶点之间的距离。可以使用图数据结构，并通过广度优先搜索或深度优先搜索遍历图来轻松确定此信息。
- 2D 或 3D 环境 ：位置取决于连续空间中的距离，例如欧几里得距离。若简单计算所有代理之间的距离，会导致效率低下且不可扩展的解决方案。可通过实现 R* - 树数据结构进行优化，使最近邻或范围查询能在对数时间而非线性时间内完成。

物联网代理行为建模

基于物联网设备的特性，有三种不同的方法来建模物联网设备和参与者的行为。假设采用离散时间步长模拟，每个代理实现一个 step 方法，由模拟内核以固定间隔调用。在执行此方法期间，代理能够相互交互、与环境交互并更新其内部状态。
1. 反应式建模 ：这是最基本的建模方式，基于简单的“如果 - 那么”反应规则。可直接在代码中实现，也可通过特定领域语言（如状态图）实现。适用于简单反应行为，如智能交通灯根据感知的交通情况或预定义时间表切换灯光。但对于复杂行为建模会变得复杂且难以管理，如智能车辆需要跟踪多种行为和状态。此时可采用分层建模方法，将行为拆分为逻辑类，但分解系统行为并不总是清晰，且需要层间交互。
2. 信念 - 愿望 - 意图（BDI）建模 ：反应式建模难以实现