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物联网应用的轻量级AES设计：FPGA和ASIC中的优化与DFA对抗策略
Lightweight AES Design for IoT Applications: Optimizations in FPGA and ASIC With DFA Countermeasure Strategies
Salman Ahmed · Nabihah Ahmad · Nasir Ali Shah · Ghulam E. Mustafa Abro 等6人 · IEEE Access · 2025年1月
随着设备互联性增加，物联网IoT已革新工业和日常生活。然而IoT设备扩散也增加安全风险，需要对敏感数据和关键基础设施的强大保护机制。高级加密标准AES仍是保护IoT系统的基准，同时平衡低功耗、最小面积使用和适度吞吐量与高安全性。本文全面综述最新轻量级AES架构设计，包括S盒、SubBytes、ShiftRows、MixColumns和AddRoundKey步骤优化，评估其对FPGA和ASIC实现中门数、面积、最大频率、功耗和吞吐量的影响。研究还解决轻量级AES加密硬件对侧信道攻击SCA的脆弱性，...
解读: 该轻量级AES加密技术对阳光电源物联网设备和通信安全有重要参考价值。阳光iSolarCloud平台连接海量光伏储能设备，需要高效低功耗的数据加密方案。轻量级AES优化技术可应用于阳光边缘控制器和通信模块的安全芯片设计。FPGA和ASIC实现对比分析对阳光硬件安全方案选型有指导意义。DFA侧信道攻击防...
基于物理超参数优化联邦多层深度学习模型的物联网入侵检测
Physics-Based HPO Federated Multi-Layered DL Model for IDS in IoT Networks
Chirag Jitendra Chandnani · Vedik Agarwal · Shlok Chetan Kulkarni · Aditya Aren 等6人 · IEEE Access · 2025年1月
物联网正以其无处不在重塑我们生活。从健身手表到飞机的IoT设备无处不在性质突然上升导致网络攻击激增。AI驱动入侵检测系统IDS近期被用于对抗IoT环境中这一攻击激增。然而，现有解决方案缺乏分布式去中心化环境训练优化。去中心化环境训练模型的流行解决方案是联邦学习，多个客户端模型协作训练全局模型同时保持各客户端数据去中心化和私密。然而这存在各客户端数据泛化能力差的问题。本研究提出新型联邦多层深度学习Fed-MLDL模型，在分布式联邦学习环境中采用基于物理的超参数优化技术FedRIME用于CICIoT...
解读: 该联邦学习入侵检测技术对阳光电源分布式能源物联网安全具有重要应用。阳光管理全球数百万台光伏逆变器和储能设备，设备分布式部署和数据隐私保护是关键需求。该Fed-MLDL模型可应用于阳光iSolarCloud平台的分布式安全防护，在保护各电站数据隐私的同时实现全局入侵检测模型训练。在工商业储能场景下，该...
AI驱动的物联网：集成人工智能与物联网以增强安全、效率和智能应用综述
AI-Powered IoT: A Survey on Integrating Artificial Intelligence With IoT for Enhanced Security, Efficiency, and Smart Applications
Vivek Menon U · Vinoth Babu Kumaravelu · Vinoth Kumar C · Rammohan A 等6人 · IEEE Access · 2025年1月
物联网IoT和人工智能AI驱动的IoT是近年来激增至新高度的重要范式。IoT是智能技术，其中我们周围无处不在的物理对象或事物联网并连接到互联网以提供新服务和增强效率。IoT主要目标是在通用基础设施下连接世界所有物理对象或事物，允许人类控制它们并获得及时频繁的状态更新。这些连接到IoT的事物或设备生成、收集和处理海量二进制数据。来自这些设备的海量数据由AI算法和技术分析和学习，帮助为用户提供更好服务。因此AI驱动的IoT或人工物联网AIoT是融合AI与IoT的混合技术，能够轻松高效简化复杂繁重任务...
解读: 该AIoT综述对阳光电源iSolarCloud平台和智能设备发展有全面指导价值。阳光云平台连接海量光伏储能设备，AIoT技术可提升平台智能化水平和设备管理效率。机器学习和深度学习安全方法可应用于阳光平台的入侵检测和异常识别。联邦学习技术可实现阳光分布式设备的隐私保护协同训练。区块链技术对阳光能源交易...
智能建筑舒适度与能耗的技术分析：调度、智能传感器和物联网三级自动化
Technical Analysis of Comfort and Energy Consumption in Smart Buildings With Three Levels of Automation: Scheduling, Smart Sensors, and IoT
Rahmat Aazami · Mohammad Moradi · Mohammadamin Shirkhani · Ambe Harrison 等6人 · IEEE Access · 2025年1月
能源消耗和效率以及居住者福祉是各行业特别是工业和住宅领域的关键全球挑战。多层次建筑自动化在应对这些挑战中发挥关键作用。本研究评估三种不同自动化层次——基于调度、基于传感器和物联网IoT控制，允许清晰对比各系统在管理能耗和增强居住者舒适度方面的有效性。该方法通过识别最优平衡能效与热舒适要求的控制层次简化决策过程，特别是在住宅环境。第四次工业革命标志的IoT集成到建筑控制系统进一步增强这些能力。建筑自动化和控制系统可分为标准和先进系统。传统控制方法无法满足智能建筑日益复杂的需求。然而在智能建筑设计中...
解读: 该智能建筑自动化技术对阳光电源户用和工商业光储系统的能量管理有借鉴意义。阳光户用光储解决方案可集成建筑能源管理功能，优化HVAC等负荷用电。IoT控制技术与阳光iSolarCloud平台理念一致。三级自动化对比分析方法可应用于阳光评估不同智能化方案的性价比。能效与舒适度平衡优化对阳光开发用户友好的能...
基于AI驱动的低能耗物联网协议优化用于可扩展高效智慧医疗系统
AI-Driven Optimization of Low-Energy IoT Protocols for Scalable and Efficient Smart Healthcare Systems
Salma Rattal · Abdelmajid Badri · Mohamed Moughit · El Miloud Ar-Reyouchi 等5人 · IEEE Access · 2025年1月
物联网IoT承诺超连接世界，集成数十亿设备。低能耗通信协议对延长资源受限IoT设备电池寿命和确保高效数据交换至关重要。本文提出新型AI驱动优化框架，增强智慧医疗应用中协议的能效、可扩展性和适应性。与以往孤立优化协议的工作不同，本研究全面分析BLE、Zigbee、Thread、LoRa、Sigfox、NB-IoT、Wi-SUN和Weightless等协议，突出优缺点。该框架利用机器学习ML、强化学习RL和深度学习DL等先进AI技术优化传输距离、数据速率和功耗等关键指标。定量评估显示性能和权衡的显著...
解读: 该物联网协议优化技术对阳光电源分布式设备通信系统有应用价值。阳光户用光伏和储能系统中大量传感器和控制器需要低功耗长距离通信。AI优化的LoRa和NB-IoT协议可提升阳光监控设备的通信效率和电池寿命。强化学习自适应协议参数的方法可应用于阳光iSolarCloud平台的设备连接优化。该研究关注的功耗、...
轻量级认证加密算法ASCON在物联网设备上的实现与性能分析
Implementation and Performance of Lightweight Authentication Encryption ASCON on IoT Devices
Gabriela Cagua · Valérie Gauthier-Umaña · Carlos Lozano-Garzon · IEEE Access · 2025年1月
物联网快速发展使互联设备无缝通信和共享数据，但也带来设备通信安全的关键挑战。IoT设备通常在处理能力、内存和能耗方面受限，难以实施强健安全措施。轻量级加密算法应运而生，ASCON因其鲁棒性和效率获得认可，被选为NIST轻量级加密算法竞赛获胜者。ASCON通过针对资源受限环境定制的关联数据认证加密AEAD确保机密性和完整性。本文展示ASCON在IoT设备上的实现和性能分析。使用CupCarbon模拟器框架评估其在资源受限条件下的有效性，分析延迟、响应时间和资源利用率等性能指标。此外在树莓派设备上实...
解读: 该轻量级加密技术对阳光电源物联网设备安全至关重要。阳光iSolarCloud平台连接数百万台光伏逆变器和储能设备，需要高效安全的通信加密。该ASCON算法作为NIST标准获胜者，其低功耗和高效率特性可集成到阳光SG逆变器和ST储能变流器的嵌入式系统。在边缘设备资源受限的场景下，ASCON可保护设备与...
基于物联网的智能电能质量分析仪系统实验分析及远程数据访问和GSM告警机制
Experimental Analysis Using IoT-Based Smart Power Quality Analyzer System With Remote Data Access and GSM Alerting Mechanism
Balasubbareddy Mallala · Mohammad Faridun Naim Tajuddin · Sudhakar Babu Thanikanti · Rajasekhar Reddy Manyam · IEEE Access · 2025年1月
电能质量分析仪在监测和控制电气系统健康方面发挥重要作用，能报告现场测量波动及各种电能质量问题和负载变化。物联网是设计智能电能质量分析仪的潜力技术，可实现远程监测和现场信息在云平台的便捷集成。本文专注于使用低成本IoT硬件和软件设计方案开发智能电能质量分析仪系统。硬件采用Arduino Mega 2560微控制器结合ESP32 Wroom WiFi网关和SIM900A GSM网关。实时现场数据在ThingSpeak平台收集供未来分析，GSM设计确保电源重大波动时及时向终端用户告警。将所提低成本系统...
解读: 该低成本IoT电能质量监测技术对阳光电源分布式光伏监控具有实用价值。阳光户用和工商业光伏系统需要经济高效的电能质量监测方案，该Arduino+IoT方案可降低监测成本。阳光可将该技术集成到SG逆变器和智能网关产品中，实现低成本电能质量在线监测和云端分析，提升光伏系统并网质量，降低电网扰动风险，增强系...