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無線局域網網絡通信安全措施分析
隨機散布的無線局域網安全通信節(jié)點集成了數據處理單元，下面是小編搜集整理的一篇探究無線局域網通信安全檢測系統(tǒng)設計的論文范文，歡迎閱讀參考。
摘 要:無線局域網安全通信網絡是片上系統(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、幾千以及更多數量的無線局域網安全通信節(jié)點隨機散布在監(jiān)測區(qū)域內,并能通過自由組織方式在無線局域網安全通信各個節(jié)點之間形成一個可以相互通信的無線網絡。
關鍵詞:無線局域網 網絡通信 安全措施
不同的無線局域網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。無線局域網安全通信網絡中無線局域網安全通信節(jié)點即可作為信息采集的發(fā)出者,也可作為數據信息路由者,它將采集到的信息經過多跳路由傳輸到網關。作為特殊節(jié)點的網關,具有與移動通信網絡、互聯網、衛(wèi)星等載體和監(jiān)控中心通信的功能。
1、無線局域網通信安全檢測系統(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,并能夠通過自組網方式構建網絡。無線局域網安全通信節(jié)點將探測信息,再處理所檢測到的數據信息,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。所有無線局域網安全通信節(jié)點都可以實現數據信息的采集與處理,還可以和其他無線局域網安全通信節(jié)點之間進行數據存儲、管理、融合等工作,以及協(xié)同其它節(jié)點實現相關任務。另外,無線局域網安全通信探測節(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的節(jié)點將采用多跳路由方式傳輸到匯聚節(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關設備。該節(jié)點連接無線局域網安全通信網絡與外部網絡,實現無線局域網安全通信網絡和管理節(jié)點間的通信,通過通信協(xié)議轉換,將收集到的數據信息傳輸到外部網絡中。
最后,通過互聯網、地球衛(wèi)星或移動通信網絡等相關載體,傳輸到管理節(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安全通信網絡的配置、無線局域網安全通信節(jié)點的管理、發(fā)布監(jiān)測任務、收集回傳數據等功能。傳感單元實現對外界信息的采集,包括濕度、溫度、壓力等,并將采集到的信息通過模數轉換,變換成能被處理單遠接收的電信號。處理單元實現數據的處理,并存儲來自其它節(jié)點的數據,完成節(jié)點的監(jiān)管和協(xié)調工作。
2、安全控制數據信息系統(tǒng)設計
2.1 無線收發(fā)安全數據信息系統(tǒng)設計
無線收發(fā)單元實現對控制信息的交換、收發(fā)所采集的數據,并完成同其它無線局域網安全通信節(jié)點之間的通信。電源為無線局域網安全通信節(jié)點提供能源,一般無線局域網安全通信節(jié)點采用微型電池電源。網絡通訊協(xié)議主要包含物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層與應用層,實現無線局域網安全通信網絡的無線通訊。網絡管理平臺主要包含能量管理、拓撲控制、移動管理、服務質量管理、網絡管理與安全管理等,實現用戶對無線局域網安全通信網絡的管理與對無線局域網安全通信節(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、網絡管理接口、應用服務接口,實現對用戶提供各種應用的支撐。它基于網絡通信協(xié)議與網絡管理技術并采用應用服務接口與網絡管理接口,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)調工作而保持時間同步(無線局域網安全通信節(jié)點通過時鐘同步方式進行休眠與喚醒),“網絡管理接口”是完成采用無線局域網安全通信管理協(xié)議將數據傳輸到應用層,“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�，F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、網絡層,其網絡層采用了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
紅外線數據協(xié)會(Infrared Data Associ ation,IrDA)實現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。由于日光、照明與背景噪聲會干擾紅外信號,因此在對數據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 數據鏈路層安全設計
數據鏈路層主要實現控制信息和數據幀在兩個相鄰節(jié)點正確通信,信息數據是以幀為單位進行傳輸的。數據鏈路層分為邏輯鏈路控制層(Logical Link Control,LLC)與MAC層。LLC層負責控制數據流的差錯問題,對于正在數據傳輸的情況,如果在接收節(jié)點中檢測到錯誤數據,則將通知發(fā)送節(jié)點重發(fā)該幀;當接收節(jié)點準確收到該幀數據則LLC層的檢測工作完成。MAC層負責為無線局域網安全通信節(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;還負責對網絡基礎結構的創(chuàng)建,在傳感區(qū)域擁有密集的無線局域網安全通信節(jié)點,為了數據傳輸,MAC層將建立通信連接,將通信基礎結構形成無線多跳,以保證無線局域網安全通信網絡自動組建網絡成功。
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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