In the present era of advanced technology, the Internet of Things (IoT) plays a crucial role in enabling smart connected environments. This includes various domains such as smart homes, smart healthcare, smart cities, smart vehicles, and many others.With ubiquitous smart connected devices and systems, a large amount of data associated with them is at a prime risk from malicious entities (e.g., users, devices, applications) in these systems. Innovative technologies, including cloud computing, Machine Learning (ML), and data analytics, support the development of anomaly detection models for the Vehicular Internet of Things (V-IoT), which encompasses collaborative automatic driving and enhanced transportation systems. However, traditional centralized anomaly detection models fail to provide better services for connected vehicles due to issues such as high latency, privacy leakage, performance overhead, and model drift. Recently, Federated Learning (FL) has gained significant recognition for its ability to address data privacy concerns in the IoT domain. Digital Twin (DT), proves beneficial in addressing uncertain crises and data security issues by creating a virtual replica that simulates various factors, including traffic trajectories, city policies, and vehicle utilization. However, the effectiveness of a V-IoT DT system heavily relies on the collection of long-term and high-quality data to make appropriate decisions. This paper introduces a Hierarchical Federated Learning (HFL) based anomaly detection model for V-IoT, aiming to enhance the accuracy of the model. Our proposed model integrates both DT and HFL approaches to create a comprehensive system for detecting malicious activities using an anomaly detection model. Additionally, real-world V-IoT use case scenarios are presented to demonstrate the application of the proposed model.


翻译:在当今先进技术时代,物联网在构建智能互联环境中发挥着关键作用,涵盖智能家居、智慧医疗、智慧城市、智能车辆等多个领域。随着无处不在的智能互联设备与系统普及,海量关联数据正面临系统中恶意实体(如用户、设备、应用程序)的重大威胁。云计算、机器学习与数据分析等创新技术支撑着面向车辆物联网(V-IoT)的异常检测模型开发,该领域涵盖协同自动驾驶与增强交通系统。然而,传统集中式异常检测模型因存在高延迟、隐私泄露、性能开销及模型漂移等问题,无法为网联车辆提供优质服务。近年来,联邦学习因能解决物联网领域数据隐私问题而获得广泛认可。数字孪生通过创建模拟交通轨迹、城市政策及车辆利用率等多维因素的虚拟副本,在应对不确定性危机与数据安全问题上展现出显著优势。但车辆物联网数字孪生系统的有效性高度依赖长期高质量数据的采集以做出恰当决策。本文提出一种基于分层联邦学习(HFL)的车辆物联网异常检测模型,旨在提升模型准确率。该模型融合数字孪生与分层联邦学习方法,通过构建综合系统实现基于异常检测的恶意行为识别。此外,本文还展示了真实车辆物联网使用场景案例以验证所提模型的应用价值。

0
下载
关闭预览

相关内容

ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
《通过小型无人机系统将情报能力“作战化”》
专知会员服务
1+阅读 · 今天7:28
消耗优势:美军的“精确规模化”概念
专知会员服务
7+阅读 · 6月15日
《离线语言支持系统:面向空战战术决策》
专知会员服务
8+阅读 · 6月15日
俄乌战场地面机器人如何改写战争规则
专知会员服务
9+阅读 · 6月14日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员