Toward Accurate Anomaly Detection in Industrial Internet of Things Using Hierarchical Federated Learning

异常检测 计算机科学 联合学习 强化学习 工业互联网 互联网 人工智能 物联网 计算机安全 机器学习 数据挖掘 万维网
作者
Xiaoding Wang,Sahil Garg,Hui Lin,Jia Hu,Georges Kaddoum,Md. Jalil Piran,M. Shamim Hossain
出处
期刊:IEEE Internet of Things Journal [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:9 (10): 7110-7119 被引量:103
标识
DOI:10.1109/jiot.2021.3074382
摘要

The Industrial Internet of Things (IIoT) is an emerging technology that can promote the development of industrial intelligence, improve production efficiency, and reduce manufacturing costs. However, anomalies of IIoT devices might expose sensitive data about users of high authenticity and validity, resulting in security and privacy threats to the IIoT applications. That suggests the significance of anomaly detection executed by proper authorities. To address these problems, in this paper, we propose a reliable anomaly detection strategy for IIoT using federated learning. Specifically, we apply the federated learning technique to build a universal anomaly detection model with each local model trained by the deep reinforcement learning (DRL) algorithm. Since local data sets are not required during the federated learning, the chance of privacy leakage is reduced. In addition, by introducing privacy leakage degree and action relation to anomaly detection design, we can greatly improve the detection accuracy. The validation experiments indicate that the proposed strategy achieves high throughput, low latency, and high anomaly detection accuracy for privacy preservation in various IIoT scenarios.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
www完成签到 ,获得积分10
1秒前
ZKJ完成签到 ,获得积分10
2秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
liaomr完成签到 ,获得积分10
6秒前
PeterBeau完成签到 ,获得积分10
10秒前
丘比特应助晓晓鹤采纳,获得10
13秒前
唠叨的无极完成签到,获得积分10
13秒前
三脸茫然完成签到 ,获得积分10
16秒前
春景当思完成签到,获得积分10
21秒前
fomo完成签到,获得积分10
23秒前
明理问柳完成签到,获得积分10
24秒前
所所应助毛毛弟采纳,获得10
25秒前
完美的沉鱼完成签到 ,获得积分10
29秒前
关中人完成签到,获得积分10
31秒前
Hyacinth完成签到 ,获得积分10
33秒前
海猫食堂完成签到,获得积分10
33秒前
Shrimp完成签到 ,获得积分10
34秒前
zzhouao完成签到,获得积分10
41秒前
倒没有你的硫氰酸完成签到 ,获得积分10
43秒前
路路有为完成签到 ,获得积分10
44秒前
Liziqi823完成签到,获得积分10
47秒前
和谐冰菱完成签到 ,获得积分10
49秒前
耶椰耶完成签到 ,获得积分10
50秒前
mudiboyang完成签到,获得积分10
51秒前
伯爵完成签到 ,获得积分10
52秒前
59秒前
IIIIIllllIIII应助zzhouao采纳,获得30
59秒前
桑尼号完成签到,获得积分10
1分钟前
May完成签到 ,获得积分10
1分钟前
嘻嘻哈哈完成签到 ,获得积分10
1分钟前
victory_liu发布了新的文献求助10
1分钟前
Jasper应助cc采纳,获得10
1分钟前
hebhm完成签到,获得积分10
1分钟前
禾页完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
clm完成签到 ,获得积分10
1分钟前
老王完成签到 ,获得积分0
1分钟前
cc发布了新的文献求助10
1分钟前
卞卞完成签到,获得积分10
1分钟前
龙啊龙啊龙完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2500
Востребованный временем 2500
Aspects of Babylonian celestial divination : the lunar eclipse tablets of enuma anu enlil 1500
Agaricales of New Zealand 1: Pluteaceae - Entolomataceae 1040
Healthcare Finance: Modern Financial Analysis for Accelerating Biomedical Innovation 1000
Classics in Total Synthesis IV: New Targets, Strategies, Methods 1000
体心立方金属铌、钽及其硼化物中滑移与孪生机制的研究 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 纳米技术 内科学 物理 化学工程 计算机科学 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3450467
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3045969
关于积分的说明 9003856
捐赠科研通 2734632
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1500107
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 693350
邀请新用户注册赠送积分活动 691477