第三十四讲 WIA-PA标准测试平台的设计和实现

本文概要介绍WIP-PA无线网络协议标准的测试方法及相关研究进展,详细介绍了WIA-PA测试认证平台的设计和实现过程,详细论述了WIA-PA测试认证平台的软件架构及其他诸多关键技术特点,同时介绍测试平台的工作流程。     

第四十一讲 基于WIA-PA工业无线网络的罐区满溢监控系统

为有效防止原油泄漏造成沿海严重的生态灾难,针对沿海油港罐区设计开发了基于WIA-PA工业无线网络的罐区满溢监控系统。利用WIA-PA工业无线网络传输速度快,部署方便等优点,使数据传输达到系统的实用性要求;应用层软件实现组态实时监控罐区满溢状态,操作简单、维护容易和扩展方便。系统通过PLC对上层开放数据,兼顾罐区安全管理实时监控预警及应急救援等多方面的工作,实现大型罐区安全管控一体化。     

一种基于模式匹配的入侵检测模型

这里提出了一种基于模式匹配的入侵检测模型,通过跟踪安全系统内的数据流和权限流来识别操作安全引起的上下文入侵。它是异常检测模型的有益补充。     

第五十讲 基于WIA-PA工业无线网络的电镀废水浓度监测系统

为防止电镀基地中各电镀企业废水的违规排放,针对龙溪电镀基地设计开发了基于WIA-PA工业无线网络的电镀废水浓度监测系统。利用WIA-PA工业无线网络数据传输稳定、部署扩展方便等优点,使整个工程可以快速完成传感器数据到应用系统之间的稳定传输。应用层软件实现了实时监测废水排放浓度情况,并增加了预警报警安全管理功能,实际应用结果表明,系统较以前传统的人工巡逻监测方式在监测速度和稳定性上有很大提高,为以后的电镀基地智能化统一管理平台的应用打下了基础。     

一种网络入侵检测模型的研究

入侵检测系统(IDS)是目前动态安全工具的主要研究和开发方向。Agent是人工智能领域里发展起来的新型计算模型。该文提出了基于Agent的网络入侵检测模型,将大大减少系统的通信负载,并且能够检测到新的或未知形式的攻击。     

一种基于粗糙集理论的入侵检测方法

入侵检测系统的高检测率、低误报率一直是研究的重点,基于此,本文提出了一种基于粗糙集的研究方法。在粗糙集理论中,根据属性的重要性来确定属性是否为规则属性,为规则属性则保留,为非规则属性则删除。对此方法进行了研究,应用于入侵检测系统中,通过对入侵数据的预处理,属性约简导出规则。最后,通过实验证明了该方法的有效性。     

网络黑客入侵检测的研究与实施

在总结黑客入侵的方法和入侵检测系统的原理的基础上,对现有的入侵检测系统进行了分类,分析了入侵检测系统的优缺点,讨论了入侵检测系统的发展趋势和研究的方向。     

基于网络的入侵检测模型和方法研究

入侵检测问题是计算机网络安全中的核心问题,相对于传统的操作系统加密、防火墙等静态的安全防御技术而言,入侵检测作为一种动态的的防御技术,能有效弥补静态防御工具的不足。本文将会入侵检测的通用模型、入侵检测的层次化模型、CIDF通用入侵检测框架以及入侵检测方法等内容进行相关研究,以此构建以入侵检测为核心的动态的网络安全方案。     

浅谈网络入侵检测技术及发展趋势

入侵检测技术是从计算机网络或系统中的关键点收集、分析信息,从而识别和响应对计算机和网络资源的恶意使用行为。它作为防火墙的有益补充,提高了网络信息安全防范能力。本文通过分析网络入侵检测的技术特点,着重对几种网络异常入侵检测技术进行比较,以高校资产管理入侵检测系统为例对实现过程进行探讨,并提出发展趋势。     

一种基于入侵检测的模式匹配算法研究

通过对入侵检测系统的基本概念、发展历史和趋势进行详细论述,以及对各种检测方法进行深入的分析,在Boye Moore算法的基础上提出了一种改进算法来实现入侵检测的关键部分——模式匹配,提高了探测引擎的处理速度。通过实验验证,该改进技术能明显提高系统的检测效率和稳定性,达到了对系统研究和设计的初衷。     

Hierarchical wireless network architecture for factory network

The traditional wired networks in an industrial firm often encounters large difficulties,such as the cable installation,regular maintenance and cable replacement and so on,all these results in high cos...     

无线传感器网络瓶颈节点判断及路由方法研究

针对无线传感器网络中存在的由于其失效导致网络节点割裂成互不连通的各部分的瓶颈节点问题,从一类准瓶颈节点角度出发,提出了基于节点间连通关系的聚类划分方法.在此基础上,建立了瓶颈节点的判断方法,进而从均衡节点能耗的角度,提出了基于最小跳数多路径选择的减轻准瓶颈节点和瓶颈节点影响的路由方法.仿真结果表明,应用这些方法的传感器网络,不仅能够有效的判断瓶颈节点,而且能够均衡准瓶颈节点和位于瓶颈节点前的汇聚节点的能耗,从而延长网络寿命.     

无线传感器网络加权垂直平分线定位算法

针对APIT算法和基于垂直平分线的区域定位算法(MBLA)迭代次数多,定位精度低的缺点,提出了加权垂直平分线定位算法——WMBLA。该算法根据待定位节点接收到的2个锚节点的RSSI值的比值,移动两锚节点连线的垂直平分线,然后确定待定位节点在垂直平分线的哪一侧。仿真表明:WMBLA算法定位精度显著提高,定位误差是MBLA的一半,是APIT算法的1/4,迭代次数是MBLA的1/3。     

面向无线/有线工业网络集成的协议转换器构架

针对工业现场控制任务对无线通信网络的要求,在应用层、数据链路层上详细分析了3种现有的有线网络与无线通信网络之间不同的集成模式.然后,提出了一种能够包括3个子网段的协议转换器架构模型W1CN-H,详细描述了共享数据区的结构和设计,通过数据映射和数据转换机制进行数据的控制管理,分析了无线网段WICN与有线网段PROFIBUS-DP和MODBUS间的数据通信过程.最后,定义了控制循环周期参数来反映从传感器到控制器再到执行器的传输时延,并通过5个不同的验证实验对异构网络和协议转换器的实时性能进行了评估.实验表明控制循环周期小于60ms,系统能够满足工业控制的实时性能需求.     

基于节点信任值的无线传感器网络安全路由

提出一种基于节点信任值的层次型路由算法以提高无线传感器网络数据传输过程中的路由安全。该算法根据节点网络行为定义了多种信任因子,并采用加权平均的方法进行信任计算;结合信任值、密集度和节点间距离进行路由主干节点的可信选举;利用信任值排除恶意节点,建立安全可信的层次路由。实验和仿真结果表明,该算法能有效评估节点的信任值,避免了低信任值节点参与网络数据转发,解决了节点失效或被俘获所导致的层次路由安全问题。     

基于WSN的博物馆环境监测系统

由于温、湿度等环境因素对文物的保存有着至关重要的作用,为了能够完好地保存博物馆中的文物,必须对其环境因素进行监测,而传统的手工监测方法存在着许多不足之处。为解决以上问题,提出了一种基于无线传感器网络（WSN）的博物馆环境监测系统,通过部署在博物馆藏馆内的传感器节点来实时地采集温、湿度等环境信息,并将数据传输至汇聚节点继而传送给后台处理程序,利用程序对各个藏馆的环境数据进行监测和处理。研究结果表明,该系统可以有效、稳定地对博物馆环境因素进行监测及处理,以保证文物良好的储存环境。     

基于LGF-Net的全天候轨道入侵异物智能检测系统

针对轨道入侵异物为行车安全带来巨大威胁,而现有的轨道目标检测模型检测精度和速度难以平衡、复杂轨道环境中多尺度目标检测鲁棒性差等问题,提出了一种全天候高精度实时多尺度轨道入侵异物检测模型。该模型通过使用双分支结构和线性特征变换提升模型的特征提取速度;通过改进Transformer结构使轻量型模型能够建模全局上下文信息;通过设计高丰富度特征融合结构和轻量型注意力机制进一步提升模型的多尺度目标检测能力。此外,本文将该模型进行嵌入式移植并研制智能检测系统。实验结果表明,本文所提出的模型在实际轨道场景采集的数据集中检测精度和速度分别为94.93%和132 fps,比YOLOv5s高3.09%,能够满足在复杂轨道场景中高精度实时检测多尺度入侵异物的应用需求。     

容忍多径效应的无线传感网络测距算法

在井下巷道环境中,基于RSSI的测距精度会受到多径效应和外部无线干扰的严重影响。针对这一问题,提出了一个新的基于RSSI的测距算法RRRME。该算法针对弯道弯曲面引起的额外衰减,从几何光学的角度来解决多径效应所带来的影响,分别分析了视距和非视距情况下无线信号传输所引起的路径衰减,重构了井下巷道环境中路径衰减和距离之间的函数关系,推导了多条传输路径所导致的测距误差。通过一系列的实测实验,对提出的算法进行验证,详细分析了井下环境中基于RSSI的测距性能,讨论了有重要影响的多径衰减因子和路径损耗因子对测距精度的影响。实验和仿真结果表明,和传统的RSSI测距方法相比,提出的RRRME算法具有更优的测距精度。     

无线传感器网络的分布式目标跟踪研究

针对无线传感器网络节点计算能力和能量受限问题,提出一种分布式并行扩展卡尔曼粒子滤波算法.在网络动态分簇模型上,簇头将粒子集划分为多个子集,并分配到簇内各个传感器节点中并行运行,最后在簇头进行信息融合,得到目标状态估计.算法提高了粒子滤波效率,避免单个节点能量过度消耗,均衡了网络能耗.同时,算法利用扩展卡尔曼滤波器来产生粒子滤波的重要性密度函数,使得重要性密度函数抽样样本更加接近后验概率密度产生的样本.仿真结果表明,算法对运动目标能实现较好的预测和跟踪,跟踪精度高,并能有效平衡网络能耗.实验结果说明了提出算法的有效性和可行性.     

基于多属性决策的WSNs分布式能量均衡路由

针对无线传感器网络中现有路由能耗不均问题,提出一种基于多属性决策的能量均衡路由算法(distributed multiple attribute-based energy-balance routing,DMAE),通过引入节点负载预测机制、传输总能耗(total transmission energy cost,TEC)等,建立多属性决策模型,将节点的前向邻居的能量、综合负载、传输总能耗等参数定义为模型中的属性,根据构建的前向邻居列表信息,使用相对熵计算各属性的权重,确定决策模型。节点依据该决策模型选出最优的前向邻居中转数据,使全网能耗均衡。仿真结果表明,与MTE(minimum transmitted energy)、EAR(energy-aware routing)、DEBR(distributed energy balanced routing)协议相比,DMAE能够更好地均衡全网能量分布,提高能量利用率,从而延长网络生存时间。