无线网络技术概述范文
时间:2023-12-09 16:59:46
导语:如何才能写好一篇无线网络技术概述,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
校园无线网络覆盖范围广,使用频繁和通信量大,特别是在某个时间段可能会造成网络拥堵等情况,传统解决的方法主要是高密度的安装AP,尽可能的全方位覆盖,但是这样做既加大了成本也浪费资源。综合当前使用各种技术和选用的设备等方面进行考虑,本次校园无线网络建设选择组建无线网状网的网络拓扑结构,也称为无线MESH网络。这种组网方式易于调配和升级,组网灵活,可以进行自我修复,当一个节点出现故障时,可以自动连接最近的一个新的节点形成回路,不影响网络通信。同时无线MESH网络扩展性强,实现多点通信,最主要是能兼容802.11ac协议标准,实现最终的无缝漫游。
2高校无线网络设计方案
2.1建设目标本方案设计中,根据学校地理环境,校区整体地形为中间高(水塔部分),且灌木丛生,建筑物主要由中间往四周底处修建,同时地势西高东低,将整个校园分为东、西、南、北、中5个区,无线网络信号主要覆盖使用频率大和通信量大的场所,如学生住宿和活动区、图书馆等,都需要去构建一个全新校园网络信息平台。目前,校园内已经开始建立起性能好、应用广泛的无线校园网络,在此基础上,以新的802.11ac技术接入到用户桌面,提升无线网络速度,使它可以达到1Gbps甚至以上的速度,并以合理的配置和就近原则安装调试AP,使无线网络信号尽可能全方位的覆盖整个校园。如图1所示整个校园无线网络覆盖情况,通过一定数量的AP连接到交换机上,由服务器管理无线设备和控制用户数据传送,并与外界城域网相连,实现有线与无线网络的无缝安全连接。2.2设计方案学校选用企业级无线路由设备D-LINKDIR865L,核心网络层选用华为5200G宽带接入服务器(BRAS),本次网络构建还增加一台无线网络管理设备NMS1000,运用到校园无线网络中,使整个学校无线网络管理更加方便。无线网络实现无缝覆盖,室外部分将沿着校园环形主干道辐射,室内部分根据场所大小选择合适的方案,在5个区的教学楼、宿舍楼、行政楼等主要大型建筑物及室外运动场等地方实现室内室外联合覆盖。无线网络采用分层设计的思想,由网管设备管理无线路由器,支持各种网管接口,将Radio分配到多条馈线天线系统上,采用定向天线连接室外骨干Mesh设备,实现无线回程。2.3信号覆盖区域和方式校园无线网络对用户提供无缝漫游的覆盖,针对接入点较多,无线网络使用情况不同,AP分布不同,可以采用不同的分布方式,本方案采用有线网络结合无线网络的方式,主要分析如下:(1)教学区域。教室、实验室、计算机机房和图书馆等师生活动较多的教学活动场所,可以根据场地面积大小来选择安装数量和地点。例如,在容纳50人的普通教室,可以安装一个AP设备在天花板内就可覆盖整间教室,既保护设备也不影响信号质量,而在可以容纳200人的多媒体教室,为了保证覆盖范围能够包含整间教室,可以选用4个AP安装在教室中间向四周辐射覆盖,从而达到最理想的覆盖效果。(2)办公区域。无线网络覆盖在行政楼办公室、会议室等办公区域,根据办公室的面积大小,内部结构情况,以及各办公室使用网络的时间较为集中,在室内架设有千兆级光纤以太网,正常每个行政人员都会配备一台台式电脑,因此无线网络密集度不会很大,因此,采用无线接入点AP在室内覆盖,保证任何人都可以随时随地在办公范围内连接到无线网络信号。因此,在办公区域无线网路覆盖主要是以有线网络为依托,在每个楼层安装一定数量的AP,这样既减少了AP数量又节约了成本。(3)宿舍区域。学校学生宿舍重点是覆盖每间房间,而建筑楼群基本按照走廊单边宿舍或是双边宿舍建造,墙壁以钢筋混凝土为主,屏蔽性强,无线信号从走廊穿透宿舍信号会变弱甚至被屏蔽,因此需要室内和室外AP共同作用进行覆盖配置。室内AP一般安装在走廊,每两间房间的距离安装一个,并增加定向板状天线加大辐射角度,以防出现死角。室外的设备通过调整天线的倾斜角、方位角的方式覆盖信号,包括学生宿舍户外活动场所及学校主干道等地方的信号覆盖。(4)公共场所。在运动场、体育馆等室外活动场所,选择室外AP进行覆盖。部署室外AP要考虑场所的面积,以及设备信号在外接增益天线后能覆盖的最大范围,还要考虑存在的少量覆盖的死角,信号衰弱等问题,保证信号达到的距离更远,信号更强,覆盖效果更好。
3无线网络安全
无线网络虽然能够提供用户更便捷的服务,但是同时也不能忽视自身存在一些缺陷,比如容易受到干扰,相对于有线速度比较慢,数据传输过程中出现丢失和泄露等,如何保障信息安全和用户使用安全已经成为无线网络首要解决的任务,只有保障了无线网络安全,广大师生才能放心的使用。对于普通用户安全,校园内部的认证服务器(Radius)存有无线网络用户认证的信息,通过802.1x访问控制协议,可以检验该用户是否合法,对接入的无线网络用户进行身份和密码验证,每个用户都有各自的用户名和密码,具有较高的安全性和保密性,一定程度上保证了用户使用无线网络的安全。同时,802.1x应用于IEEE802.11标准中,与EAP联合起来使用,也保证了信息的安全。对于装在室内和室外的AP,采用本地220V供电方式优先供电,若受条件限制可以采用-48V的远供方式,对于数据的传输也保证了设备安全。对于信息安全,可以测试它是否顺畅,是否发生数据丢失等情况,可以采用TCP/IP协议中最有效简便的命令Ping。一般是运行Ping192.168.1.100with1000bytesofdata命令后,连续向IP地址为192.168.1.100的主机发送1000个数据包,进而测出它的丢包率、返回的平均时间、最快时间、最慢时间和返回的平均时间,时间单位用毫秒表示。以学生宿舍楼为例,如图2所示为测试结果表明,学生宿舍内的数据传输完整,没有发生丢包现象,网络通信正常。
4无线网络应用
校园无线网状网建成后,一定会需要支持各种多媒体融合应用,包括无线管理计费、组播、VOD、IP视频监控和无线数据服务等。无线视频监控和无线管理计费是应用较多的两项业务服务[2]。4.1无线视频监控根据无线网络的布置,就校园的安全问题采用全新的无线视频监控系统,能够兼容之前使用的传统监控系统,并且使无线监控系统的控制变得简单明了,解决了布线问题。即使在天气恶劣的条件下,只要供电系统不间断,都能持续监控,并且能自动连接新安装的摄像头,真正实现校园全方位无时限的监控。如图3为无线视频监控图。4.2网络管理计费模式无线网络管理设备NMS1000在核心层管理整个校园无线网络,安装专用的管理软件可以对网络性能实时监控,界面操作简便,能定时查处故障。在计费管理方面,采用SIPHotSpot计费系统,有网关计费和网桥计费两种方式,如图4计费服务器网络拓扑结构,计费服务器充当网关服务器的角色,监控和统计每台上网的电脑数据包,实现管理和计费的功能[3]。
5结束语
篇2
【关键词】 移动无线网络 优化技术 网络覆盖
无线网络在发展过程中,存在一定的技术瓶颈。对设计而言要不断的探索,对无线网络技术进行革新。网络优化技g的革新是确保网络服务质量的基础,也是网络正常运行的保证。我国移动通信网络需求正处于快速增长中,网络容量与日俱增。做好无线网络优化工作十分必要。
一、移动无线网络优化的概述
1、移动无线网络优化的概念。移动无线网络优化是对电信网整体优化策略,其目的是促进我国移动通信网络的发展与完善。随着科技的发展和人们对于通信网络需求的增加,当下网络覆盖面积逐渐增大,移动无线网络的优化成为一种内在需求,并且迫在眉睫。所谓移动无线网络优化,就是指对目前运行的的移动无线网络进行观测与检查,及时获得相关数据,并结合用户反馈,对移动通信网络故障问题进行解决,以提高无线网络服务质量,为客户提供更大的方便。移动无线网络优化具有复杂性,需要结合我国国情和需求,不断的进行探究。
2、移动无线网络优化的目的及技术构成。首先,移动无线网络优化的主要目的就是促进移动网络质量的提升,科学合理的规划无线网络技术,促进电信业的发展。要做到这一点,应从技术上入手,掌握无线通信网络的技术核心。目前,我国移动通信网络技术主要方向为普及4G,朝着5G方向发展。主要技术构成为:移动无线网络拓扑技术、移动无线网络抗干扰控制技术、无线频率优化技术、网络覆盖优化技术、切换性能优化技术和话务均衡技术等几个方面。既包括了现有技术的革新,又包括新技术的研究。无线通信网络的优化技术复杂,改善无线通信网络的质量还需要从技术上入手。
二、移动无线网络优化的具体内容
无线通信网络优化主要是针对当下通信网络进行日常维护与优化,提高其宽带利用率,为客户提供更优质的网络服务。按照时间或者程度上,可以将其划分为三个阶段。第一阶段为基本的日常维护,要求工作人员每天对移动通信网络进行维护。第二阶段是中短期的维护技术,是针对我国当下移动网络发展现状制定的一种短期内的优化目标。最后一阶段是必须树立长期的无线网络优化目标。
1、移动无线网络的日常优化。日常优化工作应贯穿于始终,在技术未革新时,进行必要的设备维护,保证其稳定运行。无线网络的日常优化是整个优化工作的主体,维护和优化具体内容包括对数据统计、数据配置的提取与保护。观察网络运行现状,及时解决断站、处理用户合理申请以及对网络性能的革新研究等。
2、移动无线网络的中短期优化。中短期的优化是在基本维护基础上制定的稍微长远的维护计划。要求维护和优化人员及时找到问题的解决方案,定期对网络数据进行核查,出现新的话务问题要及时解决,适当的调整网络结构中的不合理问题,并对网络性能做阶段性的评估。
3、移动无线网络的长期优化。移动无线网络的长期优化具有系统性和完善性特征,要求企业制定一个长远的,具有可行性的无线通信网络维护和发展策略。技术人员要随时关注技术革新,追踪预测网络规模、网络建设与收益等,为网络革新决策提供依据。制定长期的移动无线网络优化策略还包括从不同方面提供有效的建议,网络优化十分复杂,只有制定完善的制度,并且在运行中关注现状,根据现状进行优化才能取得良好的效果。另外,网络的长期优化政策包含了日常维护和中短期优化,需要对网站断站、数据采集等全部工作做细节上的规划。
三、移动无线网络优化工作的发展方向
上文我们分析了移动无线网络优化的具体内容,随着科技的发展,移动无线网络技术将进一步革新,以4G为代表的移动通信网络将占领市场,以5G为代表的移动通信网络也将进一步发展,通信网络的智能化将成为一种趋势。设计人员会在以往的优化方式基础上增加新的优化方式,进一步提高移动通信网络的有效性和针对性。我国移动宽带的利用率并不高,未来一段时间内,如何有效的利用网络宽带资源就将成为研究的重点。但就目前形势看,我国移动通信网络技术还处于发展阶段,数据端对端优化技术等相关技术还无法完全实现。网络优化应得到更高的重视。网络优化具体更广泛的发展空间,应加大资源、资金的投入,顺应时展的趋势,促进我国移动无线网络技术的发展。
总结:移动无线网络的建设与维护是保证网络质量的基础。在我国,移动通信业务的需求量不断增加,网络优化正在进行。网络优化主要分为三个过程,其中包括移动无线网络规划、移动无线网络工程建设和移动无线网络优化。三个环节之间具有相互制约和影响的作用,网络优化设计要从长远理念出发,逐步实现移动无线网络技术的高速化和智能化。
参 考 文 献
篇3
1.1无线网络
利用无线网络技术,可以建立远距离无线连接全球数据与语音网络,以及近距离无线连接红外与射频技术。相比有线网络来说其在数据的传输上对电缆传输方式进行了改善,以无线电代替传统网线,实现了无线通信,解放了地理位置对的限制,同时还与有线网络形成互为备份的关系。
1.2无线局域网
无线局域网即通过无线数据传送的一种计算机网络,与无线通信技术以及计算机网络技术相结合,对有线局域网进行了延伸,实现了利用无线局域网完成数据传输与接收,达到了不需连线传输的目的。
2无线网络技术在智能楼宇中应用概述
所谓智能楼宇其建设核心即多种系统的集成,想要满足集成系统的有效运行,必须要建立一个可靠性高的通信网络。随着计算机技术与网络技术的快速发展,一个现代化的智能楼宇基本上具备了安防、消防等系统外,还具有复杂的计算机通信网络,只有当建筑满足各项基础通信设备的运行需求,才可以更进一步实现电子邮件、电子数据传输、视频电视以及多年媒体通信等功能。而所有系统的实现必须要以无线网络技术为基础,将其作为连接各分项系统的桥梁。无线网络设计在智能楼宇中的应用,可以节省有线网络通信所需的电缆线,以更低的建设成本来获得相应的功能。并且还可以避免电缆线连接可靠性不高带来的网络故障问题,满足了计算机在一定范围不受位置限制的要求,为整个智能楼宇建立一个重要的技术平台。以某工程无线网络系统应用为例,主要由ZigBee无线传感器网络接入部分、以太网TCP/IP传输以及电力线载传输部分组成,其中ZigBee无线传感器网络可以将整个智能楼宇内有用数据收集汇总到ZigBee协议中规定中心节点上,基于此建立的最底层混合网络与传统方式相比不需要布线处理,并且具有较高的保密性能,整个施工周期也比较短,在建设完成后传输效果高。另外,通过电力线接入处理后,可以将楼层中原本一体的ZigBee网络划分为多个功能子网,受ZigBee协议规定信道频率影响,可以选择用频率复用的方式,将各子网设置为相同频率,利用本工程钢筋混凝土结构天然干扰屏蔽作用避免相同频率之间的相互干扰,可以更好的发挥出楼宇内各个子网传输的优势。一、三楼确定频率为1,二、四楼确定频率为2,可以在保证ZigBee信道数目的情况下,避免了各楼层之间信道的相互干扰。
3无线网络技术在智能楼宇中应用要点分析
将无线网络技术应用到智能楼宇建设中时,为保证无线通信网络建设效果,需要结合建筑工程结构特点以及无线网络特点来确定管理要点,避免各类因素对网络设计的影响。第一,以智能楼宇本身结构类型为依据来选择相应的网络类型,尤其是对于应用对象为移动状态时,为避免电缆线传输对位置的影响,应选择用无线网络。第二,在选择无线网络技术建立通信网络时,应配置相应的基础性网络保护措施,采取有效的措施来做好无线网络密码的修改与保护,并且为避免通信网络在应用过程中出现故障,应建立专责管理小组,随时进行检测调整。第三,结合建筑内部结构特点确定设计方案的合理性,避免无线信号的流失。
4无线网路技术在智能楼宇中应用措施分析
4.1无线局域网技术应用
第一,IP地址规划。如果为AC的IP地址应选择用静态手工配置,如果为AP的IP地址分配如果选择用静态分配方式,因为AP数量比较多,配置工作量大,在设计与应用过程中容易发生冲突,因此应尽量选择用DHCP动态分配。第二,SSID/VLAN规划。在智能楼宇建设中,业务VLAN主要来区分不同业务类型以及用户群体,SSID在WLAN中也可以起到相同的作用。因此在进行设计时,在业务VLAN规划中需要综合考虑将VLAN与SSID的映射关系,WLAN管理VLAN与业务将VLAN分离,并且业务VLAN根据实际需求与SSID实现1:1、1:N/N:1/N:N多种匹配映射,AC终结VLAN部署。第三,射频管理规划。无线局域网信道比较少,为提高其应用效果,需要做好对信号的分配,并且通过对信道的调整,确保每个AP都能够分配到最优的信道,避免不同信道之间的相互干扰,提高网络信息传输的可靠性。
4.2现场执行层无线网络技术应用
在智能楼宇系统中,为了满足其应用特性以及信息准确快速的传输,以及尽可能的与智能楼宇网络系统相结合,故Infrastructure组网模式在智能楼宇中的应用非常高,智能楼宇中存在很多的数据信息需要交换和传递,并按照某种通信协议来完成。BACnet作为智能楼宇中应为最为广泛的通信协议,其定义了整个智能楼宇实现设备相互操作、抽象的数据共享的对象模型以及信息服务原语。BAC-net通信协议可以通过网络映射方式将不同底层协议映射成BAC-net子网实现不同网络的传输,并支持了多种链路层以及物理层的通信模式。故现场执行层中选取BACnet为基站无线传感器网模式。
5结束语
篇4
论文关键词数据通信无线网络技术新兴领域
论文摘要近年来,随着个人数据通信的发展,功能强大的便携式数据终端以及多媒体终端得到了广泛的应用。为了实现使用户能够在任何时间、任何地点均能实现数据通信的目标,要求传统的计算机网络由有线向无线、由固定向移动、由单一业务向多媒体业务演进,由此无线网络技术得到了快速的发展。在互联网应用快速普及的今天,无线网络技术已成为通信发展的重要新兴领域。无线技术使得人们使用品种广泛的设备在世界任何位置访问数据的愿望成为可能。
一、无线网络概述
无线网络技术涵盖的范围很广,既包括允许用户建立远距离无线连接的全球语音和数据网络,也包括为近距离无线连接进行优化的红外线技术及射频技术。通常用于无线网络的设备包括便携式计算机、台式计算机、手持计算机、个人数字助理(PDA)、移动电话、笔式计算机和寻呼机。无线技术用于多种实际用途。例如,手机用户可以使用移动电话查看电子邮件。使用便携式计算机的旅客可以通过安装在机场、火车站和其他公共场所的基站连接到Internet。在家中,用户可以连接桌面设备来同步数据和发送文件。
二、无线网络的标准
为了解决各种无线网络设备互连的问题,美国电机电子工程师协会(IEEE)推出了IEEE802.11无线协议标注。目前802.11主要有802.11b、802.11a、802.11g三个标准。最开始推出的是802,11b,它的传输速度为lIMB/s,最大距离室外300米,室内约50米。因为它的连接速度比较低,随后推出了802.11a标准,它的连接速度可达54MB/s。但由于两者不互相兼容,致使一些早已购买802.11b标准的无线网络设备在新的802,11a网络中不能用,所以IEEE又正式推出了完全兼容802.11b标准且与802.11a速率上兼容的802.11g标准,这样通过802.11g,原有的802.11b和802.11a两种标准的设备就可以在同一网络中使用。IEEE802.11g同802.11b一样,也工作在2.4GHz频段内,比现在通用的802.11b速度要快出5倍,并且与802,11完全兼容,在选购设备时建议弄清是否支持该协议标准。选择适合自己的,802.11g标准现在已经开始普及。
三、无线网络类型
(一)无线广域网(WWAN)。无限广域网技术可使用户通过远程公用网络或专用网络建立无线网络连接。通过使用由无线服务提供商负责维护的若干天线基站或卫星系统,这些连接可以覆盖广大的地理区域,例如若干城市或者国家(地区)。目前的WWAN技术被称为第二代(2G)系统。2G系统主要包括移动通信全球系统(GSM)、蜂窝式数字分组数据(CDPD)和码分多址(CDMA)。现在正努力从2G网络向第三代(3G)技术过渡。一些2G网络限制了漫游功能并且相互不兼容;而第三代(3G)技术将执行全球标准,并提供全球漫游功能。ITU正积极促进3G全球标准的指定。
(二)无线局域网(WLAN)。无线局域网技术可以使用户在本地创建无线连接(例如,在公司或校园的大楼里,或在某个公共场所,如机场)。WLAN可用于临时办公室或其他无法大范围布线的场所,或者用于增强现有的LAN,使用户可以在不同时间、在办公楼的不同地方工作。WLAN以两种不同方式运行。在基础结构WLAN中,无线站(具有无线电网卡或外置调制解调器的设备)连接到无线接入点,后者在无线站与现有网络中枢之间起桥梁作用。在点对点(临时)WLAN中,有限区域(例如会议室)内的几个用户可以在不需要访问网络资源时建立临时网络,而无需使用接入点。
(三)无线个人网(WPAN)。无线个人网技术使用户能够为个人操作空间(POS)设备(如PDA、移动电话和笔记本电脑等)创建临时无线通讯。POS指的是以个人为中心,最大距离为10米的一个空间范围。目前,两个主要的胛AN技术是“Bluetooth”和红外线。“Bluetooth”是一种电缆替代技术,可以在30英尺以内使用无线电波传送数据。Bluetooth数据可以穿过墙壁、口袋和公文包进行传输。“Bluetooth专门利益组(SIG)”推动着“Bluetooth”技术的发展,于1999年了Bluetooth版本1.0规范。作为替代方案,要近距离(一米以内)连接设备,用户还可以创建红外链接。
为了规范无线个人网技术的发展,IEEE已为无线个人网成立了802.15工作组。该工作组正在发展基于Bluetooth版本1.0规范的WPAN标准。该标准草案的主要目标是低复杂性、低能耗、交互性强并且能与802.11网络共存。无线个人网和无线局域网并不一样。无线个人网是以个人为中心来使用的无线个人区域网,它实际上就是一个低功率、小范围、低速度和低价格的电缆替代技术。但无线局域网却是同时为许多用户服务的无线网络,它是一个大功率、中等范围、高速率的局域网。
最早使用的WPAN是1994年爱立信公司推出的蓝牙系统,其标准是[EEE802.15.1[w-BLUE]。蓝牙的数据率为720kb/s,通信范围在10米左右。为了适应不同用户的需求,无线个人网还定义了另外两种低速WPAN和高速WPAN。
(四)无线城域网(WMAN)。无线城域网技术使用户可以在城区的多个场所之间创建无线连接(例如,在一个城市或大学校园的多个办公楼之间),而不必花费高昂的费用铺设光缆、铜质电缆和租用线路。此外,当有线网络的主要租赁线路不能使用时,WWAN还可以作备用网络使用。WWAN使用无线电波或红外光波传送数据。为用户提供高速Internet接入的宽带无线接入网络的需求量正日益增长。尽管目前正在使用各种不同技术,例如多路多点分布服务(MMDS)和本地多点分布服务(LMDS),但负责制定宽带无线访问标准的IEEE802.16工作组仍在开发规范以便实现这些技术的标准化。
无线城域网服务范围可覆盖一个城市的部分区域,通信的距离变化较大(远的可达50公里),因此接收到的信号功率和信噪比等也会有很大的差别。这就要求有多种的调制方法。因此工作在毫米波段的802.16必须有不同的物理层。802.16的基站可能需要多个定向天线,各指向对应的接收点。由于天气条件(雨、雪、雹、雾等)对毫米波的传输的影响较大,因此与室内工作的无线局域网相比较时,802.16对差错的处理也更为重要。
四、结语
篇5
关键词:医院无线网络;安全建设;互联网技术
现在,随着网络的不断发达使得我们的生活产生了很大的改变,很大程度上提升了我们的生活质量。随着无线网络的普遍,不仅极大程度上的丰富了我们的生活,而且也极大程度上推动了医疗体系的发展。和有线网络相比,无线网络有着很多的优势,具有安装方便、信号强等优点,通过无线电波进行数据传播,更加的快速有效。
但是,随之也产生各种各样安全问题,在无线网络的安全建设中,还是存在着一定的安全威胁。所以,现在所面临的最大的挑战就是安全问题。医院当中的工作区域或者是休息区域部署无线网络,更大程度上的方便了医疗工作者还有来就医的患者,从而使医疗工作更加方便的进行。
1 无线网络安全建设措施
1.1 概述
现在在我国很多医院都已经大规模的实施,无线医疗技术方面的应用十分活跃,无论是大城市还是一些偏远城市都很大程度上的普及了这项技术。但是,和其他的医疗体系发达的国家相比还是存在着很多的不足之处。所以,我们如何加快的普及和推广这一项技术成为我们现在所面临的重要问题,而且,在发展无线网络的过程当中,排在第一位的还是安全问题,甚至还是一个社会道德与法律法规的问题。因此,我们要寻求一个相对合适的手段和采用一种独特的技术来进行管理,通过无线网络,利用高科技的设备,在医院可以实现现代化的发展,实现一种高端的医疗服务,从而能够提高病人对于本医院的满意程度,提升工作效率,美化病区环境。
网络安全是现在很重要的一个部分,对于整个网络体系来说,在具有标准的安全体系之外,还要有相对应的安全策略。安全建设措施主要体现在几个方面,设备安全、连接安全、网络本身的安全和管理层面的安全。无线网络的组成由控制层、接入层和管理层三个方面。所以,我们要根据无线网络的特点来制定特定的安全建设措施。
1.2 安全策略集中控制
所谓安全策略集中控制就是指将所有的安全策略都集中在统一的控制器上面,来进行数据的传递,是一种固定的网络构架。控制主要有几个方面,登记用户身份、管控上网的行为、安全加密、制定病毒的对策等。网络主要的管理员在主控制器上制定与之相匹配的安全策略,进而提升安全系数。
1.3 病毒入侵防护
在访问网络时,病毒是一个需要我们要阻拦的东西,在无线网络访问互联网的时候,操作系统中可能就会出现病毒软件。所以,在用户认证之前,无线网络的终端就应该制作出相应的防病毒定义码对其进行检查。若是检查的结果并没有通过,那么就应该考虑到禁止访问互联网。
在访问网络之后,可能会产生一些病毒性的网络残留,某些用户很有可能沾染病毒的一些数据,应该在防病毒设备上对其进行全面检查。检查的结果为通过时,就能够允许通过,若是结果显示的情况是不允许通过,那么则是要丢弃这些数据,用来保证系统没有被病毒入侵。
2 用实践
2.1 无线网络的设计与部署
无线网络在设计的过程中,主要是以太网来进行连接的,无线AP和一些主要的接入点构成了主要的无线网络。通过POE交换机进行网络交换,使用千兆以上的网链进行交换和传输。通过固定的分配器和一些必要的天线进行无线网络覆盖。相对来说比较大的室内则是通过放装的形式进行信号覆盖。
2.2 非法电磁信号检测
对于非法电磁信号的检测主要是通过智能无线AP,那么现在主要有两种方法来进行检测:一种就是在一段时间内,通过AP自动进行扫描;第二种就是将AP设定成能够持续监视的模式来进行不断的刷新扫描,进行检测。选择非法的电磁信号进行屏蔽,并且按照所需要的频率进行扫描检测,并且在周围环境中进行信号的检测。通过这样的方式,自动识别并且检测非法的电磁信号,用来避免造成网络的系统崩溃。另外,在相对重点的区域更是要注重安全检测,避免潜在的危险。
2.3 双重认证鉴别
为了保障网络的安全,需要对对接人的设备进行准入认证。通常包括几个方法来进行认证,有Web和MAC认证两个方面。两个不同的方法也对应着不同的系统问题,系统操作的差异化也会导致结果的不同,所以,对于不同种类的移动终端Web存在着很多的局限性,可以采用MAC双重鉴定方法来实现。在安装了相应的证书之后,并且所对应的地址一致,之后能够接入无线网络。这种双重认证鉴别的方式,能够更加安全的进行身份识别,从而使医院系统更加的安全。
3 结束语
综上所述,很多医院的实践都证明了网络安全的重要性,无线网络的实施确实为医院工作者和来就医的人员带来了很多的方便,而且让医院的安全系统更加安全。通过无线网络的技术,医疗信息系统也大部分都是由无线网络所支持的。
随着移动医疗设备在医院的普及,会有包括无线网络在内的更多更新的技术和理论的出现,那么为了保证网络的安全性,在新的网络形式之下,我们要做到的就是保障无线网络的安全问题,适应当下的安全形势管理需要,让无线网络能够更好的为人民服务。
参考文献
[1]徐金建,孙震,王浩.基于“互联网+”及无线应用安全问题探讨[J].中国数字医学,2015(07):98-100.
[2]杨眉,潘晓雷,彭仕机.医院无线网络安全建设措施及应用实践[J].医学信息学杂志,2015(02):41-44.
[3]自动化技术、计算机技术[J].中国无线电电子学文摘,2010(04):167-247.
[4]韩雪峰.浅析医院无线网络的实施[J].医疗卫生装备,2010(01):61-63.
[5]朱俊.无线网络安全问题及其防范措施[J].计算机与网络,2013(21).
篇6
随着无线应用的范围不断扩展,频谱资源的稀缺成为无线应用研究领域无法回避的重要问题。1999年Joseph Mitola博士提出的认知无线电(Cognitive Radio,CR)技术从频谱再利用的思想出发,能够对频谱资源达到有效利用并保持可靠通信能力,其核心思想是CR具有学习能力,能与周围环境交互信息,以感知和利用在该空间的可用频谱,并限制和降低冲突的发生。认知无线网络是基于认知无线电技术的无线网络,由于其独特的频谱复用性和巨大的覆盖范围,呈现出一些不同于传统网络的特点,受到广泛的关注。
本书以具体实例说明了认知无线网络决策结构、扩展网络密度的标准以及已达到的扩展水平,阐述了认知无线网络核心化结构,提供了一种简单强力的网络操作模型确保网络扩展,介绍了网络运输操作和认知无线网络寻求自身信息行为的动态管理方法,共包括5部分17章。第1部分 概述,含第1-4章:1.介绍;2.理论基础;3.未来无线操作、环境和动态频谱接入;4.认知无线电和无线系统的一些基本挑战。第2部分 广义环境特性,含第5-8章:5.频谱和信道环境;6.传播模型、表征与控制;7.连通性环境;8.信息和上下文环境。第3部分 认知无线系统的系统性能,含第9-13章:9.网络扩展;10.网络物理密度限制;11.网络传感和信息交换的有效性;12.上下文访问的有效性;13.降低非线性电路的影响。第4部分 综合感知与决策, 含第14-16章:14.认知无线系统的认知结构;15.无线网络中信度的实例化与更新;16.认知无线系统的决策结构。第5部分 总结,含第17章:17.认知无线网络进一步的研究需求及挑战。
本书融合信息和决策理论对认知无线电和网络技术进行协同处理,使读者可以洞察网络所有层之间的关系和所有的无线应用,内容涵盖了拓扑确定、路由策略,上下文定位以及全面整合无线和有线服务的未来混合架构,对认知无线电技术的三个必不可少的关键(可扩展性、密度和决策)进行了详细的阐述,可作为高等学校通信工程、信息工程、计算机工程、电子工程、系统工程和其他相近专业的高年级本科生和研究生教材,也可供相关专业的教师和科研人员参考。
作者Preston Marshall是美国南加州大学电气工程系研究教授,IEEE通信学会的会员,是发展动态频谱接入网络框架的长期领导者之一;研究主要集中在先进的无线系统上,目前的研究课题包括无线传感器,认知无线电和网络以及新兴技术对于频谱政策的影响等。
杜利东,助理研究员
篇7
间,但目前的校园网基本是基于有线局域网架构的,教学活动常常受到接入点相对固定、某些环境中接入点较少等限制。而运用无线网络技术优化校园网络,就是其应用之一。
关键词:无线局域网;校园网络;IEEE802.11协议;网络建设
一、无线局域网的出现
随着计算机技术和通信技术的发展,有线局域网在高校得到了迅速的发展。校园局域网的广泛应用,对学生的学习、教师的教学和科研以及学校的教学管理等方面起到很大的作用。但在实际使用过程中,传统的有线网络存在很多不足。
1.网络接入点较少,无法架设线路环境。
2.移动办公的需求随着计算机技术的迅速发展,笔记本电脑、平板电脑、手机的续航能力、运算速度不断提高,且基本都配备无线网卡,加上成本的降低,市场的普及,使得笔记本电脑、手机等移动设备正逐渐成为移动办公的高效率平台。
3.热点区域的网络建设。
4.通常计算机组网的传输媒介主要依赖铜缆或光缆,构成有线局域网。
无线局域网就是解决有线网络以上问题而出现的。
二、无线网络的概述和IEEE802.11协议
无线局域网(Wireless local-area network,WLAN)概述所谓无线网络,是指无需布线即可实现计算机互连的网络。通俗地讲,无线局域网就是在不采用网线的情况下,提供以太网互联功能。无线网络的适用范围非常广泛。但由于联网方式灵活方便,是一种很有前途的连网方式。
三、无线局域网的特点
1.无线局域网的优点
(1)灵活性和移动性
在有线网络中,网络设备的安放位置受网络位置的限制,而无线局域网在无线信号覆盖区域内的任何一个位置都可以接入网络。无线局域网另一个最大的优点在于其移动性,连接到无线局域网的用户可以移动且能同时与网络保持连接。
(2)安装便捷
无线局域网可以免去或最大限度地减少网络布线的工作量,一般只要安装一个或多个接入点设备,就可建立覆盖整个区域的局域网络。
(3)传输速率高,码分多址能力强
无线网络的速度可达108M,可支持多用户连接,且易于扩展,能满足大量用户的需求。
除此之外,还包括:易于进行网络规划和调整。故障定位容易。易于扩展。维护成本低等优点,由于无线局域网有以上诸多优点,因此其发展十分迅速。
2.无线局域网的不足之处
无线局域网在能够给网络用户带来便捷和实用的同时,也存在着一些缺陷。无线局域网的不足之处体现在性能、速率、安全性三个方面。
无线路由器的设置安全保密性太差,几乎是公开的。若是没有经过统一的设置,私自加设无线路由,很容易地址冲突,造成整个无线线路瘫痪。
无线局域网技术虽然在校园网络建设中有极大的应用前景,但在实际使用中仍应注意以下几个方面的问题:一是无线局域网不可能完全取代有线局域网,只能作为有线网络的补充和完善,
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关键词:5G无线通信技术;网络技术;应用前景
15G无线通信技术概述
5G无线通信技术就是第五代移动通信技术,是4G移动网络的升级和延伸,目前在世界的主要地区都在大力研发5G移动网络技术,我国的5G技术目前正处于关键的研发试验阶段,已经确定为未来新一代的主要通信技术。相对于4G移动网络技术,5G是在其基础上的全面提升,具备极高的性能、低延迟以及高容量的众多优势特点,在试验的过程中,5G拥有更宽的带宽,这意味着更高的速率,用户将享受到更高的网速体验,5G移动网络能够适应一些特殊行业对网速的超高要求,还具备更好的安全性和可靠性,为多种智能制造产业提供大力支持。虽然,我国的5G技术还处于研发阶段,但是以目前的进展相信很快就会问世,下面我们就着重介绍5G技术的特点以及一些关键技术的内容。
25G技术特点分析
(1)5G技术是对旧有的无线网络技术的全面升级,不仅体现在网速方面,而且无线信号的覆盖是全方位的,无处不在的,用户不管在什么方位和区域内,都可以利用5G技术实现无缝连接并体验高速网络带来的实惠和便利,信号覆盖范围的扩大,是5G技术最大的突破和技术创新,使更多的用户和偏远地区的民众可以享受到高质量以及高速率的网络服务,也为发展经济注入了新活力。(2)目前的各种移动端电子设备都存在较大的耗电量问题,无论是智能手机、手环还是智能平板电脑,一旦在无线网络运行环境下,耗电量会迅速增大,用户不得不频繁充电,而很多情况下只能暂停一些网络服务,给用户的体验感受带来不良影响。5G技术有望实现最低限度的能耗目标,在享受高质量网络服务的同时,还能保持较低的耗电量。(3)网络速率也就是网络流量的分配是重要的无线网络技术指标之一,在用户使用现有的移动网络技术时,如果出现大量用户同时使用的情况,就会发生较大的延迟和卡顿现象,网速会急速下降,影响了用户的使用感受,5G技术能够很好的分配网络流量,防止延迟和长时间缓冲的情况发生。
35G无线通信的关键技术分析
3.1毫米波技术
目前,我们的网速还受到带宽和其频谱资源的限制,在众多的用户同时使用网络服务时,在带宽不断的情况下,就必须共享和分配有限的频谱资源来保证网络服务的提供,但是随着越来越多用户的加入,我们享受的资源被均化,网速也会愈加迟缓,因此5G技术能够利用毫米波技术增加频谱的带宽,也就扩大了可用的宝贵的频谱资源,与提高频谱利用率的技术相结合,网速自然大幅提高,毫米波技术是首次将频谱带宽的资源扩大的应用技术,而且其突破了自身的技术壁垒,改变了以往只能在卫星、雷达等关键设备上使用的情形,很多的移动网络运营商也逐渐将毫米波技术应用在无线网络的频谱带宽中。但是该技术存在被障碍物干扰,不适应远距离信号的传输等问题。
3.2波束成形技术
信号的强弱在于其传播的过程中能够抵御各种干扰,将信号变强以更快的速度发射出去,是5G技术的关键组成部分,也是其由于其他技术的重要特征之一。以往的天线和基站的信号传播都以全方向发射的方式向外传送信号,不仅分散了信号的力量,而且在远距离的传送距离中,很容易受到各种障碍物的阻拦和干扰,以及其他信号的削弱,而5G技术能够将信号按照特定的方向并且集结成束的形式高速发射出去,能够运用精密的算法精确的定位用户移动端位置,将信号准确的发送到用户位置,大大提升了信号也就是频谱资源的合理使用率,降低了在远距离传送过程中的消耗和浪费,而且由于信号成形后增强,能够抵御各种障碍物或者其他信号的干扰。
3.3密集网络技术
随着用户对网络数据的要求越来越高,网络技术也要不断更新。其中一种比较好的技术就是应用更加密集化小区网络部署,这个技术是一种有效提升5G无线通信技术中网络总体性能的方法,但是依靠现在的技术应用好密集网络技术,有一个难点问题,就是干扰问题,提高无线网络通信信号的抗干扰能力,重点是对边缘用户的网络性能的提高。在这密集网络技术的支持下,在未来的5G无线通信网络将会成为“宏蜂窝+长期微蜂窝+临时微蜂窝”的网络架构。这种架构会降低用户端网络端口对于网络前期规划的依赖性,增强了5G无线通信的灵活性。
45G未来发展趋势
经过几年的不断探索,华为于2016年4月已宣布在成都完成了IMT-20205G技术推进组第一阶段关键空口技术验证以及性能测试,其结果完全符合预期。同时,工信部十分重视有关于5G的技术研发以及标准研制,其研发组已计划在2016到2018年分三个阶段实施有关于5G的研发实验:分别为5G关键技术实验、5G技术方案验证及5G系统验证。纵观国内外有关于5G的发展趋势,2020年5G的遍布全球已是势在必行,而谁能在未来的竞争市场中占得先机,谁就能影响未来的移动通信走向。
5结语
总而言之,处在5G无线通信快要到来的时间段里,必须抓紧对该技术的研究,增强无线通信方面的技术实力和理论基础。5G无线通信技术的快速发展进步,是促进全球经济一体化的助力之一。
作者:赵春燕 郝 勇 单位:中国移动通信集团设计院有限公司黑龙江分公司
参考文献:
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关键词:无线网络技术;智能交通系统;设计;利用效率
引言
由于近年来我国经济持续发展,机动车数量飞速增加,造成了各城市交通流量的持续增加,以至于发生事故的频率不断上升。从上世纪八十年代以来,随着计算机与电子通信技术的不断发展,运用新技术将机动车、城市道路、驾驶员及乘坐人员、交通管理人员进行密切联系,以建立一种更加及时、快速、便捷的智能交通系统来解决上述问题。智能交通系统融合了计算机、无线通信技术以及全球卫星定位等技术,能在更大程度上发挥出智能交通的积极作用,让决策更富有时效性,使图像的传输更加稳定,为减缓拥挤的交通做出新的贡献。
1无线网络技术的运行模式
无线移动网络结构可以分成数据层、服务层、用户层。每一层都有其独特的功能,下面分别对其运行模式加以阐述:(1)数据层的运行模式。数据层主要包含了各类交通信息的获得、数据分析和发掘。数据层要确保所得到的交通信息能够准确及时,可使通信网络能够更加精准地传达各类交通信息;(2)服务层的运行模式。服务层为交通系统的中心层,同时它也是系统和用户层、数据层实施交互的重要接口。智能交通系统运用服务层为道路控制设施设备提供各类控制办法,为用户层提供各类信息,并且向数据层请求相关数据。与此同时,服务层还负责从用户层以及数据层之中接收相关信息;(3)用户层的运行模式。用户层一般需要配置一个无线终端接收类设备。以上三个层次的智能交通系统设备以服务层为核心,并通过无线网络为用户层提供各类数据,可及时快速地向广大用户提供所需信息,同时还能拓展各类与查询有关的服务,从而较好地解决了当前我国各城市中出现的各类交通问题。
2基于无线网络技术的智能交通系统设计方法
2.1设计的主要目的
近年来各国学者对智能交通系统进行了大量研究,并取得了很大的成果。但我国国内的研究成果主要集中于公交车辆管理领域中,只能及时提供关于公交信息的和控制等内容,在智能分流、控制以及干预方面略显不足。事实上,我国城市的交通网络主要以安装于路口的高清摄像头以及设于监控中心的监控设备为基础来收集各类路况信息,之后进行堵情分析。其不足之处在于人力、物力等诸多方面的开支相对较大,对系统进行分析的成本相对较高。为此,笔者试图设计一个依靠目前已经存在的公交网络,利用无线网络技术提供实时路况信息、公交预报,并采用交通信号灯进行实时控制、路线推荐以及大屏显示等功能的现代智能交通系统。
2.2整体设计方法
智能交通系统整体设计如图1所示。智能交通系统以ITS主控中心为核心,运用各线路的公交车来收集所在城市各公交车辆的具置和速度等相关信息,并结合GIS的地图数据提供最新的路况信息。依据全路网的负载状况图分别得出各具体路段的拥堵状况级别,并采用优化算法实施智能化分流。主控中心应当把分流解堵的信号发送至交警所持有的设备之中,并且指导交警及时排堵。还可依据道路优化办法直接控制本地的交通信号灯,以有效疏导交通状况。同时,还可运用短消息模块把实时路况信息发送至各驾驶员的手机上、显示在本市各主要路段的显示屏中,并把相关服务发送至网络,以指导社会公众更好地选择行车路线,提升路网的利用效率。
2.3硬件设计方法
2.3.1公交车模块的设计方法公交车的模块应当依据GPS测量出具体的位置以及速度等信息,并采用无线方式发送至ITS主控中心。公交车模块是主控中心最为重要的数据来源之一。因为公交车系统覆盖了城市中最为重要的交通网络,同时线路极为稳定,因此利用公交车来收集数据较为经济可靠,与高清摄像头的定点方式相比,该方法具备成本偏低、容易安装以及覆盖面较广等特点,其硬件结构图如图2所示。嵌入式微控制器是公交车模块中的中心设备,不仅需要对GPS接收模块所接收的GPS定位测速信息进行实时处理并打包,还应当把位置和速度等相关数据应用无线网络模块发送至主控中心。同时,对无线网络模块从主控中心所接收到的信息进行处理后再交由LED显示模块以及语音提示模块使用。无线通信网络主要负责公交车模块和主控中心之间的彼此通信。其位置、速度以及路况信息等均通过无线通信模块进行发送与接收。这样就能实现公交车辆和主控中心之间的交互。因为使用GPRS方式需要一定的带宽,而由于带宽有限,且国家在无线网络以及无线宽带上的投入持续增加,因此无线网络因其高效、经济、实用、安全的特点将成为今后网络产业发展的重中之重。笔者使用了无线网络技术进行接入通信,这样不仅能够有效降低投入,还能适应今后的发展所需。同时,LED显示以及语音提示模块被用以显示从主控中心得到的相关路况类信息,将“下一辆车进站所需时间、公交车前方的路况”等信息显示给驾驶人。图2公交车模块设计图2.3.2公交站牌模块设计方法公交站牌模块一般使用于公交车站点,主要运用LED显示本站信息及各条线路公交车的预计时间和到站时间等。公交站牌的硬件结构图如图3所示。无线通信技术能够接收到ITS主控中心所发的实时路况信息以及本线路公交车辆的运营信息等。输入模块能够对本站点的站牌信息、站点等进行初始化。因为站牌的位置一般都不会变动,所以完全可通过输入的方式获得,大大减少了GPS的开支。依据嵌入式微控制器所接收的具体路况信息、公交车的实时运行状况信息以及本站的位置信息等内容,可以分析并处理本站全部线路公交车辆的预计到站状况,并应用LED显示模块进行显示。LED显示模块不断滚动以显示出本站点中各线路最近所要到达的具体车况信息,从而显示出ITS主控中心所发来的各类路况信息以及新闻等。例如,某路公交车正行驶在A路上,线路畅通,约5分钟后可抵达本站:某路公交车正行驶在B路上,该线路拥堵十分严重,大约20分钟后才能抵达本站。2.3.3显示大屏模块显示大屏模块的设计类似于之前所述的公交站牌模块,其差别之处在于显示大屏并非安装于公交车站之中,而是设置于本市的各个主要路段以供社会公众了解当前本市的主要路况信息,并公布该大屏所处位置附近的具体路况信息,从而实现运用其指导与疏导交通的目的。2.3.4其他设备接入该部分包含交警手持设备的接入与交通信号灯的接入。(1)交警手持设备的接入。当前我国诸多地区的交警干警配备有专用的手持设备或通信设备。智能交通系统可以充分利用这些现有设备,并在此基础上实现功能的拓展设计。交警所使用的手持设备可以和ITS主控中心联结,而ITS主控中心可依据交警所处的位置把具体路况信息、疏导优化的方案等呈现在交警面前,从而帮助其更好地指挥交通。(2)交通信号灯的接入。城市中每一个交通信号灯的具体时间设置情况均会影响车流的急缓状况,进而影响到道路交通是否保持畅通。
2.4软件设计方法
ITS主控中心是智能交通系统的核心,主要负责接收来自公交车模块的各项信息,并依据GIS地图所提供的信息,经分析和处理后掌握实际路况信息,找到最佳行车路线,并确定路线优化及排堵办法等。ITS主控中心使用了经典的三层架构设计,即表示层、逻辑层以及数据层。其主要功能结构如图4所示。
3结语
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关键词: 遗传算法;无线传感器网络;优化设计
中图分类号:TN92 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2012)1210152-02
蓝牙的无线网络技术使机械以及工业控制实现了自动化,但是由于蓝牙的价格比较昂贵,所以一些企业不愿意使用这种无线网络。随着无线网络技术的不断发展,研制出ZigBee的无线网络技术,具有低功耗、低数据速率以及低成本的传输,属于无线标记技术与蓝牙技术的结合,而且在实际的使用当中传输的效率非常的高,所以收到了众多企业的追捧,目前ZigBee
主要用于汽车自动化、工业控制以及医用设备控制等领域当中,具有很高的使用价值。
1 无线网络概述
无线传感器网络是由在检测区内很多的微型传感器节点通过无线通信方式组成的集成网络,对于网络所覆盖的地区能够实现信息的感知、采集、处理等形式。通过这种技术的实现,可以让观察者通过无线传感器网络感知客观世界,扩展了网络功为人类认知世界提供良好的工具。
1.1 无线传感器网络体系结构
如图所示传感器网络结构图,主要构成包括汇聚节点、互联网或卫星、任务节点以及传感器节点等。无线传感器网络中的节点可以感知被网路覆盖地区的信息,可以不受时间地点的限制,任意时间都可以对任意地点进行信息的采集和处理,传感器之间的节点能够把信息逐层的传递,然后通过节点将所采集的信息处理,经过多次处理到汇聚节点,最后到达互联网或卫星的管理节点。用户可以根据管理节点中的数据进行管理,可以监测信息或收集数据。
1.2 无线传感器网络的特点
无线传感器网络通过微型传感器节点来获得所测地区的数据信息,主要是以无线通信方式进行网络工作。它与传统的传感器相比,具有以下加点优势:① 精度高。在检测区域内通过低价的传感器节点在空间内进行密集抽样或对近距离的目标实行密集监测,可以将信息准确的感知,所采集的数据具有非常高的精度,这是传统单一的传感器不具备的。② 可靠性高。无线传感器中的监测区域内的节点如果在工作中出现了故障,其他节点能够代替坏节点继续工作,所以无线传感器网络在监测中能够有很高的可靠性。③ 性价比高。随着科技的不断进步,科技产品更新换代随度加快,微型传感器节点的性价比越来越高,同时无线传感器网络在传输的数据的时候不需要线缆,所以节省了很多物质资源,降低了系统的成本,提高了使用效率。④ 灵活性高。无线传感器网络在形式以及节点的排列上是非常自由的,随时适应网络的拓扑,调整网络布局,也能够在监测网络区域加减节点。在网络布局设定好后,不需要人为的操控,无线传感器网络能够及时的调整状态展开工作,还能适用于环境复杂的地段,其灵活性远高于传统的传感器。
2 基于ZigBee无线网络的技术组成
ZigBee是一种低速率的短距离的无线通讯技术。具有成本低、消耗低、数据低等特点,它的体系结构主要有物理层、媒体介入控制层、网络层以及应用框架层构成的。这种设计广泛应用与建筑系统、自动化网络、工业控制网络系统等领域。作为一种新型的通讯无线网络技术,提供了低复杂性以及缩减的资源要求,所占有的资源丰富,而且储存能力很强。
ZigBee无线网络技术是在IEEE批准通过的802.15.4无线标准研制出来的,具备了高度的安全、可靠的传输性能。IEEE负责处理PHY物理层协议,在ZigBee联盟的作用下开发出了安全层,可以保证信息不被外部信号干扰或者泄露等,在这种传输的状态下其他的节点不能够获得信息,在ZigBee无线网络的组成中最重要的就是网络层,主要的功能包括了:① 通用网络层功能:主要负责地址、路由和安全的作用,具备通用的拓扑结构。② 成本低:在网络层中具有很好的组织及维护的功能,可以减少企业使用该种技术的开支,同时在ZigBee协议的套件上比较紧凑,所以很容易实现系统的要求。③ 省电:网络层在IEEE802.15.4的标准协议上完成,可以节省很多的电能。同时对于ZigBee协议的套件有如下的要求:在协议套餐的软件上最少需要32kbtes的ROM、具备8位处理器以及在网络主节点上设置更过的RAM。这样才能够保证所有的节点信息以及数据的传送和密钥存储等正常进行。
3 在实际当中的应用
3.1 定位系统的设计
定位系统的设计包括硬件设计和软件设计。硬件设备的中心节点主要是由无线射频发射器、可调传感器以及电压稳压器共同组成。采用ZigBee技术,符合设计中的IEEE802.15.4使用标准,采用效率高的CMOS设计的同时不需要其他的零件,就可以达到抵抗干扰能力、超低频率的运行模式。在系统运行中的工作频率调为2.4GHzISM频段,使信号能够准确无误的传输。
在软件方面的设计的无线网络通信系统主要包括无线模块、微控制器模块、存储器等构成。IEEE802.15.4无线通讯模块主要是由射频和基带组成,主要负责信号的无线接收和发送。射频能够在通讯过程中提供接口,基带能够将信号进行处理分组。当接收的信号被传感器处理后,经过A/D的转换暂存于缓存之中,这样就可以将数据保存。如果提取数据可以由IEEE802.15.4无线通讯模块发送到主节点上,就可以进行信息提取、融合等。
3.2 家庭防盗报警系统的应用
一个基站与多个监测节点构成了系统,基站与节点间采用无线通信,该无线通信基于ZigBee技术。基站有五个组成部分,分别是微控制器MSP430,ZigBee设备,DTMF自动拨号,声光报警设备及RS-232接口。各个监测传感器的节点都是由一个窗上的红外线对射节点和一个或者多个室内监测节点构成。星状网络就是窗上节点与室内节点结合或者基站与床上节点结合构成的。
基站硬件结构很重要,其中使用单片机MSP430F149,电话接口电路和MT888型DTMF收发机构成的电话报警模块以及ISD1420语音模块。经由电话接口电路和外界连接才能实现语音电路与DTMF收发电路。当遭遇险情的时候,通过单片机控制,使DTMF拨出预先完成设定的电话号码,检测收到振铃信号,然后用语音方式告知用户险情状况。用CC2430的ZigBee作为无线通信模块,通过串口,ZigBee模块可与单片机进行信息沟通,前提是要将两个CC2430的I/O与两个端口进行连接。红外线对射传感器节点和室内无线传感器节点以及基站构成了系统。该系统应用2006年TI公司发表的TI ZigBee Stack 1.42版本协议栈到ZigBee模块中,该协议栈是以802.15.4bC语言的开放式标准为依据的,我们目前所有应用设备都可以采用此堆栈。各个红外线对射传感器的节点与基站同时组成一级结构,室内各个节点与红外线对射传感器节点结合又组成了二级结构,两种结构都为星型网络结构。所以得出红外线对射传感器节点即为路由节点。在某个网络正处于形成过程中,基站会分配网络地址给每一个红外线对射传感器。
总而言之,随着科技与数字产品不断向前发展,利用无线传感器的网络技术实践应用到企业自动化、家居安防产品中是可行性方式。该系统成本低廉、无需布线、节省空间且功耗极低,且系统组建网络利用了ZigBee,该网络容量大、成本低、省电而且安全可靠,方便新节点增加与新功能扩展,适合现代企业和的发展方式,基于无线传感器技术的报警系统应用越来越广泛,但是无论是利用门磁感应传感器还是温度传感器甚至是红外对射传感器的报警系统,都存在着或是施工周期长或是可扩展性较差等弊端。使用了ZigBee的无线网络技术符合了数字化潮流,所以应用前景良好。
参考文献:
[1]张任、王坚锋、严海,基于ZigBee的无线传感器网络节点设计[J].机电工程,2008年,08期:34-35.
[2]柯建华、申、魏学业,基于ZigBee技术的煤矿井下人员定位系统研究[J].现代电子技术,2006年,23期:67-68.
[3]肖昕宇、戴瑜兴,在基于ZigBee标准的消防报警网络中进行无线定位的方法[J].低压电器,2007年,24期:43-45.