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無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)通信安全措施分析
隨機(jī)散布的無線局域網(wǎng)安全通信節(jié)點(diǎn)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(shè)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(luò)是片上系統(tǒng)(System On Chip,SOC)、微機(jī)電系統(tǒng)(Micro-Electro-Mechanism System,MEMS)與無線通信技術(shù)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(diǎn)隨機(jī)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(diǎn)之間形成一個可以相互通信的無線網(wǎng)絡(luò)。
關(guān)鍵詞:無線局域網(wǎng) 網(wǎng)絡(luò)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(dá)等信號,還可以對光強(qiáng)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(jìn)行探測。無線局域網(wǎng)安全通信網(wǎng)絡(luò)中無線局域網(wǎng)安全通信節(jié)點(diǎn)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(guān)。作為特殊節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)關(guān),具有與移動通信網(wǎng)絡(luò)、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(shè)計
1.1 隨機(jī)節(jié)點(diǎn)設(shè)計
無線局域網(wǎng)安全通信節(jié)點(diǎn)隨機(jī)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(gòu)建網(wǎng)絡(luò)。無線局域網(wǎng)安全通信節(jié)點(diǎn)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(jié)果采用多跳中繼方式傳輸給匯聚節(jié)點(diǎn)。所有無線局域網(wǎng)安全通信節(jié)點(diǎn)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(diǎn)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲、管理、融合等工作,以及協(xié)同其它節(jié)點(diǎn)實現(xiàn)相關(guān)任務(wù)。另外,無線局域網(wǎng)安全通信探測節(jié)點(diǎn)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(diǎn)將采用多跳路由方式傳輸?shù)絽R聚節(jié)點(diǎn)。
1.2 安全通信匯聚節(jié)點(diǎn)設(shè)計
匯聚節(jié)點(diǎn)主要有三個功能:處理功能、通信功能與存儲功能。該節(jié)點(diǎn)擁有豐富的內(nèi)存資源和較強(qiáng)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(guān)設(shè)備。該節(jié)點(diǎn)連接無線局域網(wǎng)安全通信網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)無線局域網(wǎng)安全通信網(wǎng)絡(luò)和管理節(jié)點(diǎn)間的通信,通過通信協(xié)議轉(zhuǎn)換,將收集到的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)酵獠烤W(wǎng)絡(luò)中。
最后,通過互聯(lián)網(wǎng)、地球衛(wèi)星或移動通信網(wǎng)絡(luò)等相關(guān)載體,傳輸?shù)焦芾砉?jié)點(diǎn)的相關(guān)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(luò)的配置、無線局域網(wǎng)安全通信節(jié)點(diǎn)的管理、發(fā)布監(jiān)測任務(wù)、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(zhuǎn)換,變換成能被處理單遠(yuǎn)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(diǎn)的數(shù)據(jù),完成節(jié)點(diǎn)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(shè)計
2.1 無線收發(fā)安全數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)設(shè)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(diǎn)之間的通信。電源為無線局域網(wǎng)安全通信節(jié)點(diǎn)提供能源,一般無線局域網(wǎng)安全通信節(jié)點(diǎn)采用微型電池電源。網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議主要包含物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層與應(yīng)用層,實現(xiàn)無線局域網(wǎng)安全通信網(wǎng)絡(luò)的無線通訊。網(wǎng)絡(luò)管理平臺主要包含能量管理、拓?fù)淇刂啤⒁苿庸芾�、服�?wù)質(zhì)量管理、網(wǎng)絡(luò)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(luò)的管理與對無線局域網(wǎng)安全通信節(jié)點(diǎn)自身的管理。
2.2 應(yīng)用平臺設(shè)計
應(yīng)用支撐平臺主要包含定位、時間同步、網(wǎng)絡(luò)管理接口、應(yīng)用服務(wù)接口,實現(xiàn)對用戶提供各種應(yīng)用的支撐。它基于網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)并采用應(yīng)用服務(wù)接口與網(wǎng)絡(luò)管理接口,從而設(shè)計有一系列的應(yīng)用層軟件。其中,“定位”是確定無線局域網(wǎng)安全通信節(jié)點(diǎn)的正確位置,“時間同步”是完成節(jié)點(diǎn)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(diǎn)通過時鐘同步方式進(jìn)行休眠與喚醒),“網(wǎng)絡(luò)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?yīng)用層,“應(yīng)用服務(wù)接口”是完成不同應(yīng)用場合所要采用的應(yīng)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(shù)。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�，F(xiàn)階段,Wi-Fi技術(shù)是WLAN的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),工業(yè)界還沒有廣泛接受IEE802.11標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。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(shù)的表示工作頻率在2.4GHz頻段,傳輸速率為22Mbps。IEE802.11標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)雜性增加了對無線平臺的標(biāo)準(zhǔn)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(luò)層,其網(wǎng)絡(luò)層采用了TCP/IP,具有較大的帶寬但是功耗較高,主要應(yīng)用在工業(yè)場合。
2.3 紅外傳輸安全系統(tǒng)設(shè)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(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)的無線通訊,是一種使用紅外線(波長小于1um)的通訊技術(shù)。IrAD技術(shù)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(yán)格控制傳輸方向與傳輸距離。它采用點(diǎn)對點(diǎn)通訊方式,僅限兩臺設(shè)備之間通訊,傳輸速率為10Mbps。IrDA具有比較成熟的軟硬件技術(shù),且功耗低、體積較小,可應(yīng)用于PDA、手機(jī)等。
2.4 數(shù)據(jù)鏈路層安全設(shè)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(diǎn)正確通信,信息數(shù)據(jù)是以幀為單位進(jìn)行傳輸?shù)�。�?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(fù)責(zé)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(diǎn)中檢測到錯誤數(shù)據(jù),則將通知發(fā)送節(jié)點(diǎn)重發(fā)該幀;當(dāng)接收節(jié)點(diǎn)準(zhǔn)確收到該幀數(shù)據(jù)則LLC層的檢測工作完成。MAC層負(fù)責(zé)為無線局域網(wǎng)安全通信節(jié)點(diǎn)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(jī)訪問來實現(xiàn);還負(fù)責(zé)對網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)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(diǎn),為了數(shù)據(jù)傳輸,MAC層將建立通信連接,將通信基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形成無線多跳,以保證無線局域網(wǎng)安全通信網(wǎng)絡(luò)自動組建網(wǎng)絡(luò)成功。
參考文獻(xiàn)
[1] 黃愛國,葉穎.與圖像有關(guān)的無線通信標(biāo)準(zhǔn)[J].影像技術(shù),2006(3).
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