一种多协议转换工业智能加密网关

为了解决工业现场不同通信规约的设备无法通信以及明文数据通信过程中的安全隐患问题,设计了一种基于嵌入式技术的多协议转换工业智能加密网关设备。从系统设计角度介绍了网关主要子系统：核心控制器模块、协议通信模块、通信加密模块和人机界面的设计原理和设计策略;从软件功能设计角度介绍了核心控制器实现协议转换的策略和方法。该网关可连接不同种通信规约设备,实现多种协议互转功能,且对数据进行加密传输,完成异构网络之间的信息交换。     

一种多协议自适应网关的应用实现

针对复杂工业生产流程控制系统中的异构网络通讯问题,设计了一种多协议自适应网关,网关采用STM32F407ZGT6芯片作为主板芯片,COMX模块作为Profibus-DP、Device Net、Ether Net/IP等协议的通讯接口,能够解决由于通讯协议不同而对系统集成产生障碍的设备。设计实现了3种典型应用,将多协议自适应网关应用于系统的集成,将不同通讯协议的控制器、执行器和现场仪表集成为一个系统,进而实现控制要求;将其应用于大型工厂的一体化,使几套不同厂家的DCS相互通讯,实现了"异构网络主站服务器"的功能;将其应用于S7-300 PLC系统中,实现了Profibus-DP接口的从站地址自适应功能。经过测试与实际应用,多协议自适应网关解决了异构网络通讯问题。     

嵌入式现场总线协议转换网关开发

针对目前多种现场总线协议共存的现状，提出了一种嵌入式现场总线协议转换网关的设计方案。分析了工控领域广泛应用的现场总线PROFIBUS-DP与MODBUS的协议结构与数据传输方法、设计协议转换网关的可行性以及网关的电路设计与工作流程。采用基于ARM7内核的嵌入式微处理器S3C4510B，该处理器易于与PROFIBUS—DP协议芯片ASPC2接口、扩展以太网接口实现对网关的远程动态监控。目前该网关已投入现场试运行，稳定可靠，取得了很好的实效。     

利用NAT-PT网关实现IPv6与IPv4网络互通

分析了NAT-PT网关的地址转换和协议转换功能,研究了NAT-PT将IPv6和IPv4数据包进行相互转换的过程。提出了一种利用NAT-PT网关实现两类主机通信的方案。     

基于ARM处理器的现场总线协议转换网关的研究与开发

对Profibus-DP总线和CAN总线的协议帧结构以及数据传输方式进行了研究,提出现场总线协议转换的方法,并在此基础上进行协议转换网关的硬件和软件开发。为降低设计难度,提高系统性能,该网关采用基于ARM9内核的高性能处理器AT91RM9200作为主控芯片,并使用了专用的总线协议芯片SPC3与控制芯片SJA1000。实验结果表明,CAN总线设备可以成功接入到Profibus-DP总线中,各项性能指标都能达到设计要求,具有较高的实时性和可靠性。     

新一代网络协议IPv6与IPv4的比较研究

随着网络厂商和开发商逐渐在不同的平台引入IPv6，IPv4和IPv6将长期共存于网络。本文对IETF制定的有关IPv6的RFC进行了深入研究并同现有IPv4的标准进行对比，深入分析了两者之间的主要区别。     

一种MODBUS——ProFiBus节点通信控制与协议转换模块设计

多种现场总线协议并存给制造业信息化与自动化中的设备互联与信息互通造成困难;通过对ProFiBus及ModBus协议研究发现这主要是由报头报尾格式的差异造成,为解决异种协议互联问题,提出一种具有这两种协议和接口的通信控制与协议转换模块的设计方法,利用不同接口支持两种不同协议,硬件实现ProFiBus协议,软件实现ModBus协议,以UCOSⅡ为基础,用软件提取源报文用户信息,并依据目的节点协议生成新的报文实现两种协议报文转换;经测试,该方法实现了ModBus协议智能装置和智能传感器与ProFi-Bus网络的互联。     

基于协议栈的现场总线协议转换通用化设计

为实现不同现场总线之间的通信和提供统一的设计模式,达到屏蔽现场总线异构性的目的,对多种现场总线集成环境下不同总线之间的通信进行了研究,建立协议栈模型实现了协议转换网关的通用化设计。与传统的协议转换方式相比,不再局限于一对一的转换,具有与对象位置、通信协议的无关性,提高了系统的扩展性和对不同总线的兼容性。     

基于协议栈的现场总线协议转换通用化设计

为实现不同现场总线之间的通信和提供统一的设计模式，达到屏蔽现场总线异构性的目的，对多种现场总线集成环境下不同总线之间的通信进行了研究，建立协议栈模型实现了协议转换网关的通用化设计。与传统的协议转换方式相比，不再局限于一对一的转换，具有与对象位置、通信协议的无关性，提高了系统的扩展性和对不同总线的兼容性。     

智能总线协议适配器的设计与实现

针对Modbus协议和CAN现场总线的特点,提出了一种CAN总线与Modbus总线之间转换的方法,并给出了一种基于单片机技术的硬件实现。实现了将Modbus设备连接到CAN现场总线网络中,并具体的介绍了适配器硬件结构和相应的软件程序流程,实际应用效果良好。     

基于IPv6的无线传感器网络接入设计*

无线传感器网络(WSN)与现有网络基础结合是WSN研究中必须解决的技术问题之一。在IPv6协议下,提出了一种大规模无线传感器网络接入国际互联网方式。本接入方式以数据应用为中心,按地理位置为无线传感器网络映射IPv6地址,由此设计了一种基于地理位置信息的顺时针逐格CGRP路由协议,并通过仿真实验分析协议的稳定性和路由分组传输成功率,最后阐述了以网关为路由接口的无线传感器网络与Internet通信机制。该接入方式既能根据IP对无线传感器网络寻址,又能降低无线传感器网络全IP化带来的高额开销,符合无线传感器应用     

隧道技术与协议转换相融合的 IPv6 过渡技术研究

隧道技术和协议转换技术是两种 IPv6 重要的过渡技术,各自有其适用应用场景。结合广电网络的实际需求,针对两种技术的特点,我们提出一种将隧道技术与协议转换技术相结合的方案,使用户优先使用 IPv6 网络,同时解决仅有 IPv4 栈用户在过渡期间的上网需求。实验结果表明,该方案能够有效融合两种技术,并有助于加快广电网络向 IPv6 的过渡。     

通用通信协议转换接口的研究与实现

在开发专用协议转换器的过程中,工作人员往往需要进行重复的软件开发工作,为了避免这一现象,以现场总线协议为研究对象,结合面向对象的思想,提出了一个能够描述所有协议的结构体,用户按照结构体中的数据格式对源协议和目的协议进行配置,然后经过特定程序便可实现协议转换,这样便实现了一个通用通信协议转换接口。     

以太网和CAN总线的协议转换

CAN总线和工业以太网越来越多地使用在矿山建设上。在矿山数据管理层,基于标准TCP／IP协议的工业以太网得到了巨大的应用,因此研究CAN总线与以太网之间的互联具有重要的现实意义。本文在研究以太网和CAN总线的基础上,分析工业以太网关的具体功能,提出工业以太网和CAN总线的协议互转解决方案。针对煤矿监控系统的特．量设计一种应用层的信息规范,统一了各种煤矿监控设备的数据格式,并研究出了详细的CAN网络与以太网协议的转换,有利于管理层的数据处理。     

基于移动IPv6的流切换协议的设计与实现

在移动IPv6的基础上设计并实现了一种面向流的切换协议。该协议增加了2个消息(流绑定更新、流绑定应答消息)和流绑定更新列表。系统通过修改Linux内核网络部分的数据处理流程和数据结构,实现了移动切换过程中数据流灵活的重定向功能,为上层的智能切换策略提供更多功能。通过实验仿真能够看出采用流切换的方式,可以提高传输效率,更有效地利用网络资源。     

IPv6 based relay gateway protocol in hybrid networks

During the past few years, WMAN (Wireless Metropolitan Area Network) and WLAN (Wireless Local Area Network) provided fast, convenient and reliable solution for all kinds of users. With the development of the communication technology, the future wireless networks will allow mobile users access Internet anywhere, anytime. Therefore, it is a natural trend to combine different wireless networks to provide a seamless roaming for users. It is feasible for mobile terminal which have multiple modes to handoff between different networks. A relay gateway protocol for the WLAN-mode nodes (mono-mode WLAN nodes and dual-mode nodes) in the hybrid network of IEEE 802.16 WMANs and IEEE 802.11 WLANs is proposed to provide wider mobility. Dual-mode mobile nodes with good service can provide WLAN links to nearby WLAN-mode nodes with bad service or out of the WLAN coverage. Simulation results show that the relay gateway scheme can improve network performance of the hybrid networks. Moreover, the relay gateway method can bring additional service coverage and increase the capacity of WMANs and WLANs.     

IPv6网络中一种基于路由协议的PMTU发现机制

提出了一种IPv6网络中基于路由协议的PMTU发现机制。通过对路由协议的扩展,在原有的路由信息中携带路由的MTU值,使路由的MTU在网络中传递,执行PMTU探测的主机最多只需要向其第一跳路由器发送一次探测包。使用ns2仿真工具模拟测试和在实际设备上进行拓扑及业务测试的实验结果表明,该机制可行,与传统PMTU机制相比,在探测次数及探测带来的连接时延上有极大的改进。