增强安全性的IEEE802.15.4协议研究

IEEE 802.15.4标准因其低速率、低成本、低功耗、高质量,被认为是无线传感器网络和无线个人域网络的理想实现技术。简要介绍了无线传感器网络及其主要特点和问题,及无线传感器网络的安全需求。提出了增强安全性的IEEE802.15.4协议SE-IEEE802.15.4研究,其中使用公钥加密算法ECC来实现IEEE802.15.4协议的数字签名。最后采用NS-2平台对其进行仿真,并进行了性能和安全性的分析。     

基于IEEE802.15.4标准的无线传感器网络

设计实现了一种基于IEEE 802.15.4标准的无线传感器网络,传感器对周围的环境进行监测,内嵌的单片机对数据进行处理,通过基于IEEE 802.15.4标准的无线模块进行无线传输,构成一个无线传感器网络.对无线传感器的结构设计和无线传输网络的具体实现过程进行了阐述,最后,给出了实验数据,并进行了分析.     

基于ARM的无线传感器网络MAC协议设计与实现

针对无线传感器网络的特点, IEEE 802.15.4标准以其低速率、低功耗、短距离等技术特征成为无线传感器网络底层协议栈的最佳选择之一。研究IEEE 802.15.4介质访问控制(MAC)层协议栈后,在ARM9 Linux平台上设计并实现IEEE 802.15.4 MAC层协议栈软件,软件最终以Linux字符型驱动的形式发布。结果表明,软件能完整实现IEEE 802.15.4 MAC层协议,具有较大的实用性和扩展性。     

ZigBee无线传感器网络协议及仿真设计

以ZigBee为代表的低速率无线局域网与IEEE 802.15.4标准相结合,实现无线传感器网络WSN和Internet的互通,是WSN的发展方向。通过对ZigBee和IEEE 802.15.4的分析研究,并针对IEEE 802.15.4规范规定的物理帧、MAC帧的具体格式,进行了仿真关联平台的设计,为ZigBee/IEEE 802.15.4网络设计打下了坚实的基础。ZigBee网络的应用配置、性能分析和改进优化等,也是今后研究的方向。     

车载无线传感器网络监测系统设计

基于IEEE 802.15.4和ZigBee标准实现了一个车载无线传感器网络监测系统.借助通用无线传感器网络,为车载系统扩展了监控范围和监控功能,实现了车载设备状态的数据采集和状态监视,以及必要的设备控制、拓扑控制、拓扑查询等功能.     

一种基于IEEE802.15.4无线智能化传感器网络实现探讨

介绍了IEEE802.15.4协议的特点、构件及体系结构、发展前景,分析了IEEE1451智能传感器模型,提出了一种基于IEEE802.15.4协议的无线智能传感器网络结构设计,并探讨了其实现。     

智能家居无线控制网络的设计与实现

针对智能家居系统存在布线难、功耗大、后期装修费用高等问题,结合IEEE 802.15.4e标准设计了一种无线自组织、终端自适应网络.同时,针对不同类型终端设备,设计了定时-外部中断休眠和定时-接收端发起这两种低功耗模式.以无线射频芯片CC2430为核心,搭建了一个基于IEEE 802.15.4e的自组织网络.通过上层界面、智能终端等对传感器节点进行环境、体征的实时监控及下行控制,使智能家居网络可以稳定、低功耗地运行,从而满足现代智能家居的实际应用需要.该方法对现代智能家居网络设计具有一定的指导意义.     

德州仪器针对ZigBee~/IEEE802.15.4与专有低功耗无线应用推出2.4GHz RF收发器

<正>日前,德州仪器(TI)宣布推出了针对2.4GHz免授权ISM频带的第二代ZigBee/IEEE802.15.4RF收发器——CC2520。该器件可实现业界最佳的连接性/共存性与优异的链路预算,可满足各种应用对于ZigBee/IEEE802.15.4与专有无线系统的要求,其中包括工业监控、家庭与楼宇自动化、机顶盒、远程控制以及无线传感器网络。     

基于IEEE802.15.4无线传感器网络的IPv6协议栈

基于IPv6overIEEE802.15.4的无线传感器网络是目前研究的一个热点。其中,设计适合传感器节点的嵌入式IPv6协议栈是一个关键。本文在分析了IEEE802.15.4和无线传感器网络的特点后,针对这些特点提出一种嵌入式IPv6协议栈的设计方案;并在本文的最后,总结了设计时要考虑的关键因素。     

无线传感器网络在粮情测控系统中的应用

针对当前粮情测控系统的许多弊端,本文采用IEEE802.15.4无线个域网技术和IEEE1451.5智能传感器接口技术,构建了一种新型粮情测控系统。对该系统中的粮仓无线传感网络,给出了无线传感器节点和无线汇聚器节点的硬件设计,并提出了一种适合于粮情数据采集与传输的通信协议。实践表明,采用以上技术实现的新型粮情测控系统具有许多显著的优点。     

Time delay characteristic of industrial wireless networks based on IEEE 802.15.4a

The IEEE 802.15.4a standard provides a framework for low-data-rate communication systems, typically sensor networks. In this paper, we established a realistic environment for the time delay characteristic of industrial network based on IEEE 802.15.4a. Several sets of practical experiments are conducted to study its various features, including the effects of 1) numeral wireless nodes, 2) numeral data packets, 3) data transmissions with different upper-layer protocols, 4) physical distance between nodes, and 5) adding and reducing the number of the wireless nodes. The results show that IEEE 802.15.4a is suitable for some industrial applications that have more relaxed throughput requirements and time-delay. Some issues that could degrade the network performance are also discussed.     

IEEE 802.15.4a工业无线标准的研究与应用

对目前常用的几种工业无线标准进行了简单比较,并着重介绍了低速无线个人区域网络的新标准IEEE802．15．4a及其关键技术MDMA和CCS。新标准采用Chirp扩频物理层技术作为物理层标准,对工业环境中的干扰等具有很强的鲁棒性。以IEEE802．15．4a为基础,在现场总线测控系统中构建了无线子网段,实验表明系统处于稳定运行状态,且满足一般流程工业要求。该实例为工业无线网络接入到有线网络提供了一种解决方案,新标准在工业现场的短距离传输方面将会有广阔的应用前景。     

IEEE802.15.4e 标准的安全多跳时间同步协议设计

IEEE802.15.4e是工业物联网中最新的MAC层标准,其采用时间同步技术实现高可靠、低功耗的无线网络。由于时间同步机制是工业无线网络中的核心支撑技术,因此其往往成为攻击者的首选攻击目标。针对IEEE802.15.4e标准的多跳时间同步协议存在安全性不足的问题,提出了一个多跳时间同步安全策略 SMTSF。SMTSF 安全策略主要采用基于异常的入侵检测算法、基于信任模型的多路径时间同步方法和加密与认证等关键技术,有效保障了节点之间安全地进行多跳时间同步。在基于入侵检测的算法中,边界路由器对节点的 Rank 值进行规则验证,可以有效检测出时间同步树攻击;同时设计了轻量级防火墙来抵御来自互联网的恶意主机攻击。在基于信任模型的多路径时间同步方法中,通过建立节点之间的信任模型来保障网络中节点可以找到一条安全多跳同步路径。仿真结果表明,SMTSF 能有效检测时间同步树攻击并抵御捕获攻击。     

工业IEEE802.15.4a标准无线网络性能测试设计与实现

基于IEEE 802.15.4a标准的短距离无线传输技术在工业中得到了广泛的应用,然而,针对IEEE802.15.4a协议工业无线网络的性能测试研究较少,评判工业无线控制系统是否符合工业场合的应用缺乏精确的描述;为评价基于IEEE 802.15.4a标准的工业无线网络的性能,搭建了基于该标准的无线网络测试平台,基于ARM处理器开发了工业无线网络性能测试装置,给出了测试装置的软硬件设计,通过测试获得工业无线网络控制系统的丢包率、吞吐率、协议转换时间等性能指标,测试结果表明该装置能够有效地实现对基于该标准的无线网络进行性能测试,为改善和优化工业无线网络的应用、保证系统的稳定运行提供了有力的依据。     

基于IEEE 8021.54.的工业无线网实时性改进方法

在面向工业自动化的无线传感网络应用中,实时性是一个非常重要的议题。而在诸多标准当中,IEEE802.15.4在工业无线传感网中有巨大的发展潜力。本文分析了现有的IEEE802.15.4的保证时隙(GTS)在工业应用中实时性方面存在的不足,结合工业应用各类业务的需求,对GTS的调度方法、发布方法进行了相应的改进。     

一种工业无线手操器的设计与实现

基于工业无线网络相关技术,提出了一种低功耗的基于IEEE802．15．4技术的便携式工业无线手操器。首先概述了手操器的工作原理,然后详细介绍了系统硬件电路结构及实现的总体方案,最后重点描述了系统的软件架构及实现方法。测试结果表明该手操器工作稳定,达到相应性能指标,可满足一般工业应用的要求。     

An Adaptive GTS Allocation Scheme for IEEE 802.15.4

IEEE 802.15.4 is a new standard uniquely designed for low-rate wireless personal area networks. It targets ultralow complexity, cost, and power for low-rate wireless connectivity among inexpensive, portable, and moving devices. IEEE 802.15.4 provides a guaranteed time slot (GTS) mechanism to allocate a specific duration within a superframe for time-critical transmissions. This paper proposes an adaptive GTS allocation (AGA) scheme for IEEE 802.15.4, which considers low latency and fairness. The scheme is designed based on the existing IEEE 802.15.4 medium access control protocol, and IEEE 802.15.4 devices can receive this AGA service without any modification. A simulation model and an analytical model are developed to investigate the performance of our AGA scheme. The numerical results show that the proposed scheme significantly outperforms the existing IEEE 802.15.4 implementation.     

面向数据链路层的网络嗅探器的开发与实现

给出了一种在数据链路层上开发网络嗅探器的方法。该方法实现的嗅探器能够直接通过网卡驱动程序捕获网络上的数据帧,适用于各种类型数据包的捕获,比在协议栈的网络层捕获数据包具有更强大的功能。     

Scheduling of wireless control networks based on IEEE 802.15.4 networks: Mixed traffic environment

This paper describes a scheduling method of wireless control networks for factory automation using IEEE 802.15.4 networks. The superframe of IEEE 802.15.4 is used for the transmission of real-time mixed data for wireless control systems. The schedulability of real-time data is defined, and scheduling algorithms are proposed for the efficient transmission of real-time mixed traffic. Simulation results show enhancements in the average network utilization and packet drop rate for real-time data.