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無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡通信安全措施分析
隨機散布的無線局域網(wǎng)安全通信節(jié)點集成了數(shù)據(jù)處理單元，下面是小編搜集整理的一篇探究無線局域網(wǎng)通信安全檢測系統(tǒng)設計的論文范文，歡迎閱讀參考。
摘 要:無線局域網(wǎng)安全通信網(wǎng)絡是片上系統(tǒng)(System On Chip,SOC)、微機電系統(tǒng)(Micro-Electro-Mechanism System,MEMS)與無線通信技術高度集成并能夠獲取和處理信息的一種新型系統(tǒng)。它將幾百、幾千以及更多數(shù)量的無線局域網(wǎng)安全通信節(jié)點隨機散布在監(jiān)測區(qū)域內(nèi),并能通過自由組織方式在無線局域網(wǎng)安全通信各個節(jié)點之間形成一個可以相互通信的無線網(wǎng)絡。
關鍵詞:無線局域網(wǎng) 網(wǎng)絡通信 安全措施
不同的無線局域網(wǎng)安全通信可以檢測監(jiān)測區(qū)域中的聲納、紅外、熱、地震與雷達等信號,還可以對光強度、噪聲、壓力、濕度、土壤成分、溫度、移動物體速度、大小、方向等進行探測。無線局域網(wǎng)安全通信網(wǎng)絡中無線局域網(wǎng)安全通信節(jié)點即可作為信息采集的發(fā)出者,也可作為數(shù)據(jù)信息路由者,它將采集到的信息經(jīng)過多跳路由傳輸?shù)骄W(wǎng)關。作為特殊節(jié)點的網(wǎng)關,具有與移動通信網(wǎng)絡、互聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星等載體和監(jiān)控中心通信的功能。
1、無線局域網(wǎng)通信安全檢測系統(tǒng)設計
1.1 隨機節(jié)點設計
無線局域網(wǎng)安全通信節(jié)點隨機散布在被監(jiān)測的整個區(qū)域里面,并能夠通過自組網(wǎng)方式構建網(wǎng)絡。無線局域網(wǎng)安全通信節(jié)點將探測信息,再處理所檢測到的數(shù)據(jù)信息,然后將信息處理結果采用多跳中繼方式傳輸給匯聚節(jié)點。所有無線局域網(wǎng)安全通信節(jié)點都可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的采集與處理,還可以和其他無線局域網(wǎng)安全通信節(jié)點之間進行數(shù)據(jù)存儲、管理、融合等工作,以及協(xié)同其它節(jié)點實現(xiàn)相關任務。另外,無線局域網(wǎng)安全通信探測節(jié)點可以視為一個嵌入式系統(tǒng),但受制于價格、電量、大小等因素,因而通信距離有限、處理能力較弱,對于超出通信范圍內(nèi)的節(jié)點將采用多跳路由方式傳輸?shù)絽R聚節(jié)點。
1.2 安全通信匯聚節(jié)點設計
匯聚節(jié)點主要有三個功能:處理功能、通信功能與存儲功能。該節(jié)點擁有豐富的內(nèi)存資源和較強的計算能力,還提供較多的能量,可以看作帶有無線通訊接口的特殊網(wǎng)關設備。該節(jié)點連接無線局域網(wǎng)安全通信網(wǎng)絡與外部網(wǎng)絡,實現(xiàn)無線局域網(wǎng)安全通信網(wǎng)絡和管理節(jié)點間的通信,通過通信協(xié)議轉換,將收集到的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)酵獠烤W(wǎng)絡中。
最后,通過互聯(lián)網(wǎng)、地球衛(wèi)星或移動通信網(wǎng)絡等相關載體,傳輸?shù)焦芾砉?jié)點的相關信息可供用戶終端監(jiān)控。同時,終端用戶可以完成對無線局域網(wǎng)安全通信網(wǎng)絡的配置、無線局域網(wǎng)安全通信節(jié)點的管理、發(fā)布監(jiān)測任務、收集回傳數(shù)據(jù)等功能。傳感單元實現(xiàn)對外界信息的采集,包括濕度、溫度、壓力等,并將采集到的信息通過模數(shù)轉換,變換成能被處理單遠接收的電信號。處理單元實現(xiàn)數(shù)據(jù)的處理,并存儲來自其它節(jié)點的數(shù)據(jù),完成節(jié)點的監(jiān)管和協(xié)調(diào)工作。
2、安全控制數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)設計
2.1 無線收發(fā)安全數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)設計
無線收發(fā)單元實現(xiàn)對控制信息的交換、收發(fā)所采集的數(shù)據(jù),并完成同其它無線局域網(wǎng)安全通信節(jié)點之間的通信。電源為無線局域網(wǎng)安全通信節(jié)點提供能源,一般無線局域網(wǎng)安全通信節(jié)點采用微型電池電源。網(wǎng)絡通訊協(xié)議主要包含物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層、傳輸層與應用層,實現(xiàn)無線局域網(wǎng)安全通信網(wǎng)絡的無線通訊。網(wǎng)絡管理平臺主要包含能量管理、拓撲控制、移動管理、服務質(zhì)量管理、網(wǎng)絡管理與安全管理等,實現(xiàn)用戶對無線局域網(wǎng)安全通信網(wǎng)絡的管理與對無線局域網(wǎng)安全通信節(jié)點自身的管理。
2.2 應用平臺設計
應用支撐平臺主要包含定位、時間同步、網(wǎng)絡管理接口、應用服務接口,實現(xiàn)對用戶提供各種應用的支撐。它基于網(wǎng)絡通信協(xié)議與網(wǎng)絡管理技術并采用應用服務接口與網(wǎng)絡管理接口,從而設計有一系列的應用層軟件。其中,“定位”是確定無線局域網(wǎng)安全通信節(jié)點的正確位置,“時間同步”是完成節(jié)點之間協(xié)調(diào)工作而保持時間同步(無線局域網(wǎng)安全通信節(jié)點通過時鐘同步方式進行休眠與喚醒),“網(wǎng)絡管理接口”是完成采用無線局域網(wǎng)安全通信管理協(xié)議將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綉脤?“應用服務接口”是完成不同應用場合所要采用的應用層協(xié)議。
無線高保真(Wireless Fidelity,Wi-Fi)是基于1977年提出的IEE802.11規(guī)范的無線通訊技術。Wi-Fi的誕生主要是解決WLAN的接入,所使用的工作頻率為2.4GHz頻段。現(xiàn)階段,Wi-Fi技術是WLAN的技術標準,工業(yè)界還沒有廣泛接受IEE802.11標準技術。IEE802.11各個版本采用的傳輸速率也不同,在版本中有a的表示工作頻率在5.8GHz頻段,傳輸速率為54Mbps;在版本中有b的表示工作頻率在2.4GHz頻段,傳輸速率為11Mbps;在版本中有g的表示工作頻率在2.4GHz頻段,傳輸速率為22Mbps。IEE802.11標準的復雜性增加了對無線平臺的標準化難度。Wi-Fi協(xié)議棧規(guī)包含了物理(PHY)層、媒體訪問控制層、網(wǎng)絡層,其網(wǎng)絡層采用了TCP/IP,具有較大的帶寬但是功耗較高,主要應用在工業(yè)場合。
2.3 紅外傳輸安全系統(tǒng)設計
紅外線數(shù)據(jù)協(xié)會(Infrared Data Associ ation,IrDA)實現(xiàn)的是傳輸媒體相互間進行點對點的無線通訊,是一種使用紅外線(波長小于1um)的通訊技術。IrAD技術是采用電磁波紅外波段,不在無線電管理部門的管理范圍內(nèi)。由于日光、照明與背景噪聲會干擾紅外信號,因此在對數(shù)據(jù)傳輸時需要嚴格控制傳輸方向與傳輸距離。它采用點對點通訊方式,僅限兩臺設備之間通訊,傳輸速率為10Mbps。IrDA具有比較成熟的軟硬件技術,且功耗低、體積較小,可應用于PDA、手機等。
2.4 數(shù)據(jù)鏈路層安全設計
數(shù)據(jù)鏈路層主要實現(xiàn)控制信息和數(shù)據(jù)幀在兩個相鄰節(jié)點正確通信,信息數(shù)據(jù)是以幀為單位進行傳輸?shù)摹?shù)據(jù)鏈路層分為邏輯鏈路控制層(Logical Link Control,LLC)與MAC層。LLC層負責控制數(shù)據(jù)流的差錯問題,對于正在數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r,如果在接收節(jié)點中檢測到錯誤數(shù)據(jù),則將通知發(fā)送節(jié)點重發(fā)該幀;當接收節(jié)點準確收到該幀數(shù)據(jù)則LLC層的檢測工作完成。MAC層負責為無線局域網(wǎng)安全通信節(jié)點分配公平有效的通信資源,采用確定性分配、競爭占用與隨機訪問來實現(xiàn);還負責對網(wǎng)絡基礎結構的創(chuàng)建,在傳感區(qū)域擁有密集的無線局域網(wǎng)安全通信節(jié)點,為了數(shù)據(jù)傳輸,MAC層將建立通信連接,將通信基礎結構形成無線多跳,以保證無線局域網(wǎng)安全通信網(wǎng)絡自動組建網(wǎng)絡成功。
參考文獻
[1] 黃愛國,葉穎.與圖像有關的無線通信標準[J].影像技術,2006(3).
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