無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)概述范文

時(shí)間:2023-12-09 16:59:46

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無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)概述

篇1

校園無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣,使用頻繁和通信量大,特別是在某個(gè)時(shí)間段可能會造成網(wǎng)絡(luò)擁堵等情況,傳統(tǒng)解決的方法主要是高密度的安裝AP,盡可能的全方位覆蓋,但是這樣做既加大了成本也浪費(fèi)資源。綜合當(dāng)前使用各種技術(shù)和選用的設(shè)備等方面進(jìn)行考慮,本次校園無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)選擇組建無線網(wǎng)狀網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),也稱為無線MESH網(wǎng)絡(luò)。這種組網(wǎng)方式易于調(diào)配和升級,組網(wǎng)靈活,可以進(jìn)行自我修復(fù),當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí),可以自動連接最近的一個(gè)新的節(jié)點(diǎn)形成回路,不影響網(wǎng)絡(luò)通信。同時(shí)無線MESH網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性強(qiáng),實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)通信,最主要是能兼容802.11ac協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)最終的無縫漫游。

2高校無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案

2.1建設(shè)目標(biāo)本方案設(shè)計(jì)中,根據(jù)學(xué)校地理環(huán)境,校區(qū)整體地形為中間高(水塔部分),且灌木叢生,建筑物主要由中間往四周底處修建,同時(shí)地勢西高東低,將整個(gè)校園分為東、西、南、北、中5個(gè)區(qū),無線網(wǎng)絡(luò)信號主要覆蓋使用頻率大和通信量大的場所,如學(xué)生住宿和活動區(qū)、圖書館等,都需要去構(gòu)建一個(gè)全新校園網(wǎng)絡(luò)信息平臺。目前,校園內(nèi)已經(jīng)開始建立起性能好、應(yīng)用廣泛的無線校園網(wǎng)絡(luò),在此基礎(chǔ)上,以新的802.11ac技術(shù)接入到用戶桌面,提升無線網(wǎng)絡(luò)速度,使它可以達(dá)到1Gbps甚至以上的速度,并以合理的配置和就近原則安裝調(diào)試AP,使無線網(wǎng)絡(luò)信號盡可能全方位的覆蓋整個(gè)校園。如圖1所示整個(gè)校園無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋情況,通過一定數(shù)量的AP連接到交換機(jī)上,由服務(wù)器管理無線設(shè)備和控制用戶數(shù)據(jù)傳送,并與外界城域網(wǎng)相連,實(shí)現(xiàn)有線與無線網(wǎng)絡(luò)的無縫安全連接。2.2設(shè)計(jì)方案學(xué)校選用企業(yè)級無線路由設(shè)備D-LINKDIR865L,核心網(wǎng)絡(luò)層選用華為5200G寬帶接入服務(wù)器(BRAS),本次網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建還增加一臺無線網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)備NMS1000,運(yùn)用到校園無線網(wǎng)絡(luò)中,使整個(gè)學(xué)校無線網(wǎng)絡(luò)管理更加方便。無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)無縫覆蓋,室外部分將沿著校園環(huán)形主干道輻射,室內(nèi)部分根據(jù)場所大小選擇合適的方案,在5個(gè)區(qū)的教學(xué)樓、宿舍樓、行政樓等主要大型建筑物及室外運(yùn)動場等地方實(shí)現(xiàn)室內(nèi)室外聯(lián)合覆蓋。無線網(wǎng)絡(luò)采用分層設(shè)計(jì)的思想,由網(wǎng)管設(shè)備管理無線路由器,支持各種網(wǎng)管接口,將Radio分配到多條饋線天線系統(tǒng)上,采用定向天線連接室外骨干Mesh設(shè)備,實(shí)現(xiàn)無線回程。2.3信號覆蓋區(qū)域和方式校園無線網(wǎng)絡(luò)對用戶提供無縫漫游的覆蓋,針對接入點(diǎn)較多,無線網(wǎng)絡(luò)使用情況不同,AP分布不同,可以采用不同的分布方式,本方案采用有線網(wǎng)絡(luò)結(jié)合無線網(wǎng)絡(luò)的方式,主要分析如下:(1)教學(xué)區(qū)域。教室、實(shí)驗(yàn)室、計(jì)算機(jī)機(jī)房和圖書館等師生活動較多的教學(xué)活動場所,可以根據(jù)場地面積大小來選擇安裝數(shù)量和地點(diǎn)。例如,在容納50人的普通教室,可以安裝一個(gè)AP設(shè)備在天花板內(nèi)就可覆蓋整間教室,既保護(hù)設(shè)備也不影響信號質(zhì)量,而在可以容納200人的多媒體教室,為了保證覆蓋范圍能夠包含整間教室,可以選用4個(gè)AP安裝在教室中間向四周輻射覆蓋,從而達(dá)到最理想的覆蓋效果。(2)辦公區(qū)域。無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋在行政樓辦公室、會議室等辦公區(qū)域,根據(jù)辦公室的面積大小,內(nèi)部結(jié)構(gòu)情況,以及各辦公室使用網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間較為集中,在室內(nèi)架設(shè)有千兆級光纖以太網(wǎng),正常每個(gè)行政人員都會配備一臺臺式電腦,因此無線網(wǎng)絡(luò)密集度不會很大,因此,采用無線接入點(diǎn)AP在室內(nèi)覆蓋,保證任何人都可以隨時(shí)隨地在辦公范圍內(nèi)連接到無線網(wǎng)絡(luò)信號。因此,在辦公區(qū)域無線網(wǎng)路覆蓋主要是以有線網(wǎng)絡(luò)為依托,在每個(gè)樓層安裝一定數(shù)量的AP,這樣既減少了AP數(shù)量又節(jié)約了成本。(3)宿舍區(qū)域。學(xué)校學(xué)生宿舍重點(diǎn)是覆蓋每間房間,而建筑樓群基本按照走廊單邊宿舍或是雙邊宿舍建造,墻壁以鋼筋混凝土為主,屏蔽性強(qiáng),無線信號從走廊穿透宿舍信號會變?nèi)跎踔帘黄帘?,因此需要室?nèi)和室外AP共同作用進(jìn)行覆蓋配置。室內(nèi)AP一般安裝在走廊,每兩間房間的距離安裝一個(gè),并增加定向板狀天線加大輻射角度,以防出現(xiàn)死角。室外的設(shè)備通過調(diào)整天線的傾斜角、方位角的方式覆蓋信號,包括學(xué)生宿舍戶外活動場所及學(xué)校主干道等地方的信號覆蓋。(4)公共場所。在運(yùn)動場、體育館等室外活動場所,選擇室外AP進(jìn)行覆蓋。部署室外AP要考慮場所的面積,以及設(shè)備信號在外接增益天線后能覆蓋的最大范圍,還要考慮存在的少量覆蓋的死角,信號衰弱等問題,保證信號達(dá)到的距離更遠(yuǎn),信號更強(qiáng),覆蓋效果更好。

3無線網(wǎng)絡(luò)安全

無線網(wǎng)絡(luò)雖然能夠提供用戶更便捷的服務(wù),但是同時(shí)也不能忽視自身存在一些缺陷,比如容易受到干擾,相對于有線速度比較慢,數(shù)據(jù)傳輸過程中出現(xiàn)丟失和泄露等,如何保障信息安全和用戶使用安全已經(jīng)成為無線網(wǎng)絡(luò)首要解決的任務(wù),只有保障了無線網(wǎng)絡(luò)安全,廣大師生才能放心的使用。對于普通用戶安全,校園內(nèi)部的認(rèn)證服務(wù)器(Radius)存有無線網(wǎng)絡(luò)用戶認(rèn)證的信息,通過802.1x訪問控制協(xié)議,可以檢驗(yàn)該用戶是否合法,對接入的無線網(wǎng)絡(luò)用戶進(jìn)行身份和密碼驗(yàn)證,每個(gè)用戶都有各自的用戶名和密碼,具有較高的安全性和保密性,一定程度上保證了用戶使用無線網(wǎng)絡(luò)的安全。同時(shí),802.1x應(yīng)用于IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)中,與EAP聯(lián)合起來使用,也保證了信息的安全。對于裝在室內(nèi)和室外的AP,采用本地220V供電方式優(yōu)先供電,若受條件限制可以采用-48V的遠(yuǎn)供方式,對于數(shù)據(jù)的傳輸也保證了設(shè)備安全。對于信息安全,可以測試它是否順暢,是否發(fā)生數(shù)據(jù)丟失等情況,可以采用TCP/IP協(xié)議中最有效簡便的命令Ping。一般是運(yùn)行Ping192.168.1.100with1000bytesofdata命令后,連續(xù)向IP地址為192.168.1.100的主機(jī)發(fā)送1000個(gè)數(shù)據(jù)包,進(jìn)而測出它的丟包率、返回的平均時(shí)間、最快時(shí)間、最慢時(shí)間和返回的平均時(shí)間,時(shí)間單位用毫秒表示。以學(xué)生宿舍樓為例,如圖2所示為測試結(jié)果表明,學(xué)生宿舍內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸完整,沒有發(fā)生丟包現(xiàn)象,網(wǎng)絡(luò)通信正常。

4無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用

校園無線網(wǎng)狀網(wǎng)建成后,一定會需要支持各種多媒體融合應(yīng)用,包括無線管理計(jì)費(fèi)、組播、VOD、IP視頻監(jiān)控和無線數(shù)據(jù)服務(wù)等。無線視頻監(jiān)控和無線管理計(jì)費(fèi)是應(yīng)用較多的兩項(xiàng)業(yè)務(wù)服務(wù)[2]。4.1無線視頻監(jiān)控根據(jù)無線網(wǎng)絡(luò)的布置,就校園的安全問題采用全新的無線視頻監(jiān)控系統(tǒng),能夠兼容之前使用的傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng),并且使無線監(jiān)控系統(tǒng)的控制變得簡單明了,解決了布線問題。即使在天氣惡劣的條件下,只要供電系統(tǒng)不間斷,都能持續(xù)監(jiān)控,并且能自動連接新安裝的攝像頭,真正實(shí)現(xiàn)校園全方位無時(shí)限的監(jiān)控。如圖3為無線視頻監(jiān)控圖。4.2網(wǎng)絡(luò)管理計(jì)費(fèi)模式無線網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)備NMS1000在核心層管理整個(gè)校園無線網(wǎng)絡(luò),安裝專用的管理軟件可以對網(wǎng)絡(luò)性能實(shí)時(shí)監(jiān)控,界面操作簡便,能定時(shí)查處故障。在計(jì)費(fèi)管理方面,采用SIPHotSpot計(jì)費(fèi)系統(tǒng),有網(wǎng)關(guān)計(jì)費(fèi)和網(wǎng)橋計(jì)費(fèi)兩種方式,如圖4計(jì)費(fèi)服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),計(jì)費(fèi)服務(wù)器充當(dāng)網(wǎng)關(guān)服務(wù)器的角色,監(jiān)控和統(tǒng)計(jì)每臺上網(wǎng)的電腦數(shù)據(jù)包,實(shí)現(xiàn)管理和計(jì)費(fèi)的功能[3]。

5結(jié)束語

篇2

【關(guān)鍵詞】 移動無線網(wǎng)絡(luò) 優(yōu)化技術(shù) 網(wǎng)絡(luò)覆蓋

無線網(wǎng)絡(luò)在發(fā)展過程中,存在一定的技術(shù)瓶頸。對設(shè)計(jì)而言要不斷的探索,對無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行革新。網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技g的革新是確保網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的基礎(chǔ),也是網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行的保證。我國移動通信網(wǎng)絡(luò)需求正處于快速增長中,網(wǎng)絡(luò)容量與日俱增。做好無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作十分必要。

一、移動無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的概述

1、移動無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的概念。移動無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是對電信網(wǎng)整體優(yōu)化策略,其目的是促進(jìn)我國移動通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與完善。隨著科技的發(fā)展和人們對于通信網(wǎng)絡(luò)需求的增加,當(dāng)下網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積逐漸增大,移動無線網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化成為一種內(nèi)在需求,并且迫在眉睫。所謂移動無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化,就是指對目前運(yùn)行的的移動無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行觀測與檢查,及時(shí)獲得相關(guān)數(shù)據(jù),并結(jié)合用戶反饋,對移動通信網(wǎng)絡(luò)故障問題進(jìn)行解決,以提高無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量,為客戶提供更大的方便。移動無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化具有復(fù)雜性,需要結(jié)合我國國情和需求,不斷的進(jìn)行探究。

2、移動無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的目的及技術(shù)構(gòu)成。首先,移動無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的主要目的就是促進(jìn)移動網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的提升,科學(xué)合理的規(guī)劃無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù),促進(jìn)電信業(yè)的發(fā)展。要做到這一點(diǎn),應(yīng)從技術(shù)上入手,掌握無線通信網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)核心。目前,我國移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要方向?yàn)槠占?G,朝著5G方向發(fā)展。主要技術(shù)構(gòu)成為:移動無線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼夹g(shù)、移動無線網(wǎng)絡(luò)抗干擾控制技術(shù)、無線頻率優(yōu)化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)覆蓋優(yōu)化技術(shù)、切換性能優(yōu)化技術(shù)和話務(wù)均衡技術(shù)等幾個(gè)方面。既包括了現(xiàn)有技術(shù)的革新,又包括新技術(shù)的研究。無線通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化技術(shù)復(fù)雜,改善無線通信網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量還需要從技術(shù)上入手。

二、移動無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的具體內(nèi)容

無線通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化主要是針對當(dāng)下通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行日常維護(hù)與優(yōu)化,提高其寬帶利用率,為客戶提供更優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。按照時(shí)間或者程度上,可以將其劃分為三個(gè)階段。第一階段為基本的日常維護(hù),要求工作人員每天對移動通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行維護(hù)。第二階段是中短期的維護(hù)技術(shù),是針對我國當(dāng)下移動網(wǎng)絡(luò)發(fā)展現(xiàn)狀制定的一種短期內(nèi)的優(yōu)化目標(biāo)。最后一階段是必須樹立長期的無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化目標(biāo)。

1、移動無線網(wǎng)絡(luò)的日常優(yōu)化。日常優(yōu)化工作應(yīng)貫穿于始終,在技術(shù)未革新時(shí),進(jìn)行必要的設(shè)備維護(hù),保證其穩(wěn)定運(yùn)行。無線網(wǎng)絡(luò)的日常優(yōu)化是整個(gè)優(yōu)化工作的主體,維護(hù)和優(yōu)化具體內(nèi)容包括對數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)配置的提取與保護(hù)。觀察網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行現(xiàn)狀,及時(shí)解決斷站、處理用戶合理申請以及對網(wǎng)絡(luò)性能的革新研究等。

2、移動無線網(wǎng)絡(luò)的中短期優(yōu)化。中短期的優(yōu)化是在基本維護(hù)基礎(chǔ)上制定的稍微長遠(yuǎn)的維護(hù)計(jì)劃。要求維護(hù)和優(yōu)化人員及時(shí)找到問題的解決方案,定期對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行核查,出現(xiàn)新的話務(wù)問題要及時(shí)解決,適當(dāng)?shù)恼{(diào)整網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的不合理問題,并對網(wǎng)絡(luò)性能做階段性的評估。

3、移動無線網(wǎng)絡(luò)的長期優(yōu)化。移動無線網(wǎng)絡(luò)的長期優(yōu)化具有系統(tǒng)性和完善性特征,要求企業(yè)制定一個(gè)長遠(yuǎn)的,具有可行性的無線通信網(wǎng)絡(luò)維護(hù)和發(fā)展策略。技術(shù)人員要隨時(shí)關(guān)注技術(shù)革新,追蹤預(yù)測網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與收益等,為網(wǎng)絡(luò)革新決策提供依據(jù)。制定長期的移動無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化策略還包括從不同方面提供有效的建議,網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化十分復(fù)雜,只有制定完善的制度,并且在運(yùn)行中關(guān)注現(xiàn)狀,根據(jù)現(xiàn)狀進(jìn)行優(yōu)化才能取得良好的效果。另外,網(wǎng)絡(luò)的長期優(yōu)化政策包含了日常維護(hù)和中短期優(yōu)化,需要對網(wǎng)站斷站、數(shù)據(jù)采集等全部工作做細(xì)節(jié)上的規(guī)劃。

三、移動無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作的發(fā)展方向

上文我們分析了移動無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的具體內(nèi)容,隨著科技的發(fā)展,移動無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將進(jìn)一步革新,以4G為代表的移動通信網(wǎng)絡(luò)將占領(lǐng)市場,以5G為代表的移動通信網(wǎng)絡(luò)也將進(jìn)一步發(fā)展,通信網(wǎng)絡(luò)的智能化將成為一種趨勢。設(shè)計(jì)人員會在以往的優(yōu)化方式基礎(chǔ)上增加新的優(yōu)化方式,進(jìn)一步提高移動通信網(wǎng)絡(luò)的有效性和針對性。我國移動寬帶的利用率并不高,未來一段時(shí)間內(nèi),如何有效的利用網(wǎng)絡(luò)寬帶資源就將成為研究的重點(diǎn)。但就目前形勢看,我國移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)還處于發(fā)展階段,數(shù)據(jù)端對端優(yōu)化技術(shù)等相關(guān)技術(shù)還無法完全實(shí)現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化應(yīng)得到更高的重視。網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化具體更廣泛的發(fā)展空間,應(yīng)加大資源、資金的投入,順應(yīng)時(shí)展的趨勢,促進(jìn)我國移動無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展。

總結(jié):移動無線網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)與維護(hù)是保證網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的基礎(chǔ)。在我國,移動通信業(yè)務(wù)的需求量不斷增加,網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化正在進(jìn)行。網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化主要分為三個(gè)過程,其中包括移動無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、移動無線網(wǎng)絡(luò)工程建設(shè)和移動無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。三個(gè)環(huán)節(jié)之間具有相互制約和影響的作用,網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計(jì)要從長遠(yuǎn)理念出發(fā),逐步實(shí)現(xiàn)移動無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速化和智能化。

參 考 文 獻(xiàn)

篇3

1.1無線網(wǎng)絡(luò)

利用無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù),可以建立遠(yuǎn)距離無線連接全球數(shù)據(jù)與語音網(wǎng)絡(luò),以及近距離無線連接紅外與射頻技術(shù)。相比有線網(wǎng)絡(luò)來說其在數(shù)據(jù)的傳輸上對電纜傳輸方式進(jìn)行了改善,以無線電代替?zhèn)鹘y(tǒng)網(wǎng)線,實(shí)現(xiàn)了無線通信,解放了地理位置對的限制,同時(shí)還與有線網(wǎng)絡(luò)形成互為備份的關(guān)系。

1.2無線局域網(wǎng)

無線局域網(wǎng)即通過無線數(shù)據(jù)傳送的一種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),與無線通信技術(shù)以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合,對有線局域網(wǎng)進(jìn)行了延伸,實(shí)現(xiàn)了利用無線局域網(wǎng)完成數(shù)據(jù)傳輸與接收,達(dá)到了不需連線傳輸?shù)哪康摹?/p>

2無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在智能樓宇中應(yīng)用概述

所謂智能樓宇其建設(shè)核心即多種系統(tǒng)的集成,想要滿足集成系統(tǒng)的有效運(yùn)行,必須要建立一個(gè)可靠性高的通信網(wǎng)絡(luò)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展,一個(gè)現(xiàn)代化的智能樓宇基本上具備了安防、消防等系統(tǒng)外,還具有復(fù)雜的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò),只有當(dāng)建筑滿足各項(xiàng)基礎(chǔ)通信設(shè)備的運(yùn)行需求,才可以更進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)電子郵件、電子數(shù)據(jù)傳輸、視頻電視以及多年媒體通信等功能。而所有系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)必須要以無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ),將其作為連接各分項(xiàng)系統(tǒng)的橋梁。無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)在智能樓宇中的應(yīng)用,可以節(jié)省有線網(wǎng)絡(luò)通信所需的電纜線,以更低的建設(shè)成本來獲得相應(yīng)的功能。并且還可以避免電纜線連接可靠性不高帶來的網(wǎng)絡(luò)故障問題,滿足了計(jì)算機(jī)在一定范圍不受位置限制的要求,為整個(gè)智能樓宇建立一個(gè)重要的技術(shù)平臺。以某工程無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)用為例,主要由ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)接入部分、以太網(wǎng)TCP/IP傳輸以及電力線載傳輸部分組成,其中ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以將整個(gè)智能樓宇內(nèi)有用數(shù)據(jù)收集匯總到ZigBee協(xié)議中規(guī)定中心節(jié)點(diǎn)上,基于此建立的最底層混合網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)方式相比不需要布線處理,并且具有較高的保密性能,整個(gè)施工周期也比較短,在建設(shè)完成后傳輸效果高。另外,通過電力線接入處理后,可以將樓層中原本一體的ZigBee網(wǎng)絡(luò)劃分為多個(gè)功能子網(wǎng),受ZigBee協(xié)議規(guī)定信道頻率影響,可以選擇用頻率復(fù)用的方式,將各子網(wǎng)設(shè)置為相同頻率,利用本工程鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)天然干擾屏蔽作用避免相同頻率之間的相互干擾,可以更好的發(fā)揮出樓宇內(nèi)各個(gè)子網(wǎng)傳輸?shù)膬?yōu)勢。一、三樓確定頻率為1,二、四樓確定頻率為2,可以在保證ZigBee信道數(shù)目的情況下,避免了各樓層之間信道的相互干擾。

3無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在智能樓宇中應(yīng)用要點(diǎn)分析

將無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到智能樓宇建設(shè)中時(shí),為保證無線通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)效果,需要結(jié)合建筑工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及無線網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)來確定管理要點(diǎn),避免各類因素對網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的影響。第一,以智能樓宇本身結(jié)構(gòu)類型為依據(jù)來選擇相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)類型,尤其是對于應(yīng)用對象為移動狀態(tài)時(shí),為避免電纜線傳輸對位置的影響,應(yīng)選擇用無線網(wǎng)絡(luò)。第二,在選擇無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立通信網(wǎng)絡(luò)時(shí),應(yīng)配置相應(yīng)的基礎(chǔ)性網(wǎng)絡(luò)保護(hù)措施,采取有效的措施來做好無線網(wǎng)絡(luò)密碼的修改與保護(hù),并且為避免通信網(wǎng)絡(luò)在應(yīng)用過程中出現(xiàn)故障,應(yīng)建立專責(zé)管理小組,隨時(shí)進(jìn)行檢測調(diào)整。第三,結(jié)合建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)確定設(shè)計(jì)方案的合理性,避免無線信號的流失。

4無線網(wǎng)路技術(shù)在智能樓宇中應(yīng)用措施分析

4.1無線局域網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用

第一,IP地址規(guī)劃。如果為AC的IP地址應(yīng)選擇用靜態(tài)手工配置,如果為AP的IP地址分配如果選擇用靜態(tài)分配方式,因?yàn)锳P數(shù)量比較多,配置工作量大,在設(shè)計(jì)與應(yīng)用過程中容易發(fā)生沖突,因此應(yīng)盡量選擇用DHCP動態(tài)分配。第二,SSID/VLAN規(guī)劃。在智能樓宇建設(shè)中,業(yè)務(wù)VLAN主要來區(qū)分不同業(yè)務(wù)類型以及用戶群體,SSID在WLAN中也可以起到相同的作用。因此在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),在業(yè)務(wù)VLAN規(guī)劃中需要綜合考慮將VLAN與SSID的映射關(guān)系,WLAN管理VLAN與業(yè)務(wù)將VLAN分離,并且業(yè)務(wù)VLAN根據(jù)實(shí)際需求與SSID實(shí)現(xiàn)1:1、1:N/N:1/N:N多種匹配映射,AC終結(jié)VLAN部署。第三,射頻管理規(guī)劃。無線局域網(wǎng)信道比較少,為提高其應(yīng)用效果,需要做好對信號的分配,并且通過對信道的調(diào)整,確保每個(gè)AP都能夠分配到最優(yōu)的信道,避免不同信道之間的相互干擾,提高網(wǎng)絡(luò)信息傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

4.2現(xiàn)場執(zhí)行層無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用

在智能樓宇系統(tǒng)中,為了滿足其應(yīng)用特性以及信息準(zhǔn)確快速的傳輸,以及盡可能的與智能樓宇網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)相結(jié)合,故Infrastructure組網(wǎng)模式在智能樓宇中的應(yīng)用非常高,智能樓宇中存在很多的數(shù)據(jù)信息需要交換和傳遞,并按照某種通信協(xié)議來完成。BACnet作為智能樓宇中應(yīng)為最為廣泛的通信協(xié)議,其定義了整個(gè)智能樓宇實(shí)現(xiàn)設(shè)備相互操作、抽象的數(shù)據(jù)共享的對象模型以及信息服務(wù)原語。BAC-net通信協(xié)議可以通過網(wǎng)絡(luò)映射方式將不同底層協(xié)議映射成BAC-net子網(wǎng)實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)的傳輸,并支持了多種鏈路層以及物理層的通信模式。故現(xiàn)場執(zhí)行層中選取BACnet為基站無線傳感器網(wǎng)模式。

5結(jié)束語

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論文關(guān)鍵詞數(shù)據(jù)通信無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)新興領(lǐng)域

論文摘要近年來,隨著個(gè)人數(shù)據(jù)通信的發(fā)展,功能強(qiáng)大的便攜式數(shù)據(jù)終端以及多媒體終端得到了廣泛的應(yīng)用。為了實(shí)現(xiàn)使用戶能夠在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)均能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信的目標(biāo),要求傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)由有線向無線、由固定向移動、由單一業(yè)務(wù)向多媒體業(yè)務(wù)演進(jìn),由此無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了快速的發(fā)展。在互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用快速普及的今天,無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已成為通信發(fā)展的重要新興領(lǐng)域。無線技術(shù)使得人們使用品種廣泛的設(shè)備在世界任何位置訪問數(shù)據(jù)的愿望成為可能。

一、無線網(wǎng)絡(luò)概述

無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)涵蓋的范圍很廣,既包括允許用戶建立遠(yuǎn)距離無線連接的全球語音和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò),也包括為近距離無線連接進(jìn)行優(yōu)化的紅外線技術(shù)及射頻技術(shù)。通常用于無線網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備包括便攜式計(jì)算機(jī)、臺式計(jì)算機(jī)、手持計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、移動電話、筆式計(jì)算機(jī)和尋呼機(jī)。無線技術(shù)用于多種實(shí)際用途。例如,手機(jī)用戶可以使用移動電話查看電子郵件。使用便攜式計(jì)算機(jī)的旅客可以通過安裝在機(jī)場、火車站和其他公共場所的基站連接到Internet。在家中,用戶可以連接桌面設(shè)備來同步數(shù)據(jù)和發(fā)送文件。

二、無線網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)

為了解決各種無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備互連的問題,美國電機(jī)電子工程師協(xié)會(IEEE)推出了IEEE802.11無線協(xié)議標(biāo)注。目前802.11主要有802.11b、802.11a、802.11g三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。最開始推出的是802,11b,它的傳輸速度為lIMB/s,最大距離室外300米,室內(nèi)約50米。因?yàn)樗倪B接速度比較低,隨后推出了802.11a標(biāo)準(zhǔn),它的連接速度可達(dá)54MB/s。但由于兩者不互相兼容,致使一些早已購買802.11b標(biāo)準(zhǔn)的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在新的802,11a網(wǎng)絡(luò)中不能用,所以IEEE又正式推出了完全兼容802.11b標(biāo)準(zhǔn)且與802.11a速率上兼容的802.11g標(biāo)準(zhǔn),這樣通過802.11g,原有的802.11b和802.11a兩種標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備就可以在同一網(wǎng)絡(luò)中使用。IEEE802.11g同802.11b一樣,也工作在2.4GHz頻段內(nèi),比現(xiàn)在通用的802.11b速度要快出5倍,并且與802,11完全兼容,在選購設(shè)備時(shí)建議弄清是否支持該協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。選擇適合自己的,802.11g標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)在已經(jīng)開始普及。

三、無線網(wǎng)絡(luò)類型

(一)無線廣域網(wǎng)(WWAN)。無限廣域網(wǎng)技術(shù)可使用戶通過遠(yuǎn)程公用網(wǎng)絡(luò)或?qū)S镁W(wǎng)絡(luò)建立無線網(wǎng)絡(luò)連接。通過使用由無線服務(wù)提供商負(fù)責(zé)維護(hù)的若干天線基站或衛(wèi)星系統(tǒng),這些連接可以覆蓋廣大的地理區(qū)域,例如若干城市或者國家(地區(qū))。目前的WWAN技術(shù)被稱為第二代(2G)系統(tǒng)。2G系統(tǒng)主要包括移動通信全球系統(tǒng)(GSM)、蜂窩式數(shù)字分組數(shù)據(jù)(CDPD)和碼分多址(CDMA)。現(xiàn)在正努力從2G網(wǎng)絡(luò)向第三代(3G)技術(shù)過渡。一些2G網(wǎng)絡(luò)限制了漫游功能并且相互不兼容;而第三代(3G)技術(shù)將執(zhí)行全球標(biāo)準(zhǔn),并提供全球漫游功能。ITU正積極促進(jìn)3G全球標(biāo)準(zhǔn)的指定。

(二)無線局域網(wǎng)(WLAN)。無線局域網(wǎng)技術(shù)可以使用戶在本地創(chuàng)建無線連接(例如,在公司或校園的大樓里,或在某個(gè)公共場所,如機(jī)場)。WLAN可用于臨時(shí)辦公室或其他無法大范圍布線的場所,或者用于增強(qiáng)現(xiàn)有的LAN,使用戶可以在不同時(shí)間、在辦公樓的不同地方工作。WLAN以兩種不同方式運(yùn)行。在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)WLAN中,無線站(具有無線電網(wǎng)卡或外置調(diào)制解調(diào)器的設(shè)備)連接到無線接入點(diǎn),后者在無線站與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中樞之間起橋梁作用。在點(diǎn)對點(diǎn)(臨時(shí))WLAN中,有限區(qū)域(例如會議室)內(nèi)的幾個(gè)用戶可以在不需要訪問網(wǎng)絡(luò)資源時(shí)建立臨時(shí)網(wǎng)絡(luò),而無需使用接入點(diǎn)。

(三)無線個(gè)人網(wǎng)(WPAN)。無線個(gè)人網(wǎng)技術(shù)使用戶能夠?yàn)閭€(gè)人操作空間(POS)設(shè)備(如PDA、移動電話和筆記本電腦等)創(chuàng)建臨時(shí)無線通訊。POS指的是以個(gè)人為中心,最大距離為10米的一個(gè)空間范圍。目前,兩個(gè)主要的胛AN技術(shù)是“Bluetooth”和紅外線?!癇luetooth”是一種電纜替代技術(shù),可以在30英尺以內(nèi)使用無線電波傳送數(shù)據(jù)。Bluetooth數(shù)據(jù)可以穿過墻壁、口袋和公文包進(jìn)行傳輸?!癇luetooth專門利益組(SIG)”推動著“Bluetooth”技術(shù)的發(fā)展,于1999年了Bluetooth版本1.0規(guī)范。作為替代方案,要近距離(一米以內(nèi))連接設(shè)備,用戶還可以創(chuàng)建紅外鏈接。

為了規(guī)范無線個(gè)人網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,IEEE已為無線個(gè)人網(wǎng)成立了802.15工作組。該工作組正在發(fā)展基于Bluetooth版本1.0規(guī)范的WPAN標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)草案的主要目標(biāo)是低復(fù)雜性、低能耗、交互性強(qiáng)并且能與802.11網(wǎng)絡(luò)共存。無線個(gè)人網(wǎng)和無線局域網(wǎng)并不一樣。無線個(gè)人網(wǎng)是以個(gè)人為中心來使用的無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng),它實(shí)際上就是一個(gè)低功率、小范圍、低速度和低價(jià)格的電纜替代技術(shù)。但無線局域網(wǎng)卻是同時(shí)為許多用戶服務(wù)的無線網(wǎng)絡(luò),它是一個(gè)大功率、中等范圍、高速率的局域網(wǎng)。

最早使用的WPAN是1994年愛立信公司推出的藍(lán)牙系統(tǒng),其標(biāo)準(zhǔn)是[EEE802.15.1[w-BLUE]。藍(lán)牙的數(shù)據(jù)率為720kb/s,通信范圍在10米左右。為了適應(yīng)不同用戶的需求,無線個(gè)人網(wǎng)還定義了另外兩種低速WPAN和高速WPAN。

(四)無線城域網(wǎng)(WMAN)。無線城域網(wǎng)技術(shù)使用戶可以在城區(qū)的多個(gè)場所之間創(chuàng)建無線連接(例如,在一個(gè)城市或大學(xué)校園的多個(gè)辦公樓之間),而不必花費(fèi)高昂的費(fèi)用鋪設(shè)光纜、銅質(zhì)電纜和租用線路。此外,當(dāng)有線網(wǎng)絡(luò)的主要租賃線路不能使用時(shí),WWAN還可以作備用網(wǎng)絡(luò)使用。WWAN使用無線電波或紅外光波傳送數(shù)據(jù)。為用戶提供高速Internet接入的寬帶無線接入網(wǎng)絡(luò)的需求量正日益增長。盡管目前正在使用各種不同技術(shù),例如多路多點(diǎn)分布服務(wù)(MMDS)和本地多點(diǎn)分布服務(wù)(LMDS),但負(fù)責(zé)制定寬帶無線訪問標(biāo)準(zhǔn)的IEEE802.16工作組仍在開發(fā)規(guī)范以便實(shí)現(xiàn)這些技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化。

無線城域網(wǎng)服務(wù)范圍可覆蓋一個(gè)城市的部分區(qū)域,通信的距離變化較大(遠(yuǎn)的可達(dá)50公里),因此接收到的信號功率和信噪比等也會有很大的差別。這就要求有多種的調(diào)制方法。因此工作在毫米波段的802.16必須有不同的物理層。802.16的基站可能需要多個(gè)定向天線,各指向?qū)?yīng)的接收點(diǎn)。由于天氣條件(雨、雪、雹、霧等)對毫米波的傳輸?shù)挠绊戄^大,因此與室內(nèi)工作的無線局域網(wǎng)相比較時(shí),802.16對差錯(cuò)的處理也更為重要。

四、結(jié)語

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關(guān)鍵詞:醫(yī)院無線網(wǎng)絡(luò);安全建設(shè);互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

現(xiàn)在,隨著網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)達(dá)使得我們的生活產(chǎn)生了很大的改變,很大程度上提升了我們的生活質(zhì)量。隨著無線網(wǎng)絡(luò)的普遍,不僅極大程度上的豐富了我們的生活,而且也極大程度上推動了醫(yī)療體系的發(fā)展。和有線網(wǎng)絡(luò)相比,無線網(wǎng)絡(luò)有著很多的優(yōu)勢,具有安裝方便、信號強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),通過無線電波進(jìn)行數(shù)據(jù)傳播,更加的快速有效。

但是,隨之也產(chǎn)生各種各樣安全問題,在無線網(wǎng)絡(luò)的安全建設(shè)中,還是存在著一定的安全威脅。所以,現(xiàn)在所面臨的最大的挑戰(zhàn)就是安全問題。醫(yī)院當(dāng)中的工作區(qū)域或者是休息區(qū)域部署無線網(wǎng)絡(luò),更大程度上的方便了醫(yī)療工作者還有來就醫(yī)的患者,從而使醫(yī)療工作更加方便的進(jìn)行。

1 無線網(wǎng)絡(luò)安全建設(shè)措施

1.1 概述

現(xiàn)在在我國很多醫(yī)院都已經(jīng)大規(guī)模的實(shí)施,無線醫(yī)療技術(shù)方面的應(yīng)用十分活躍,無論是大城市還是一些偏遠(yuǎn)城市都很大程度上的普及了這項(xiàng)技術(shù)。但是,和其他的醫(yī)療體系發(fā)達(dá)的國家相比還是存在著很多的不足之處。所以,我們?nèi)绾渭涌斓钠占昂屯茝V這一項(xiàng)技術(shù)成為我們現(xiàn)在所面臨的重要問題,而且,在發(fā)展無線網(wǎng)絡(luò)的過程當(dāng)中,排在第一位的還是安全問題,甚至還是一個(gè)社會道德與法律法規(guī)的問題。因此,我們要尋求一個(gè)相對合適的手段和采用一種獨(dú)特的技術(shù)來進(jìn)行管理,通過無線網(wǎng)絡(luò),利用高科技的設(shè)備,在醫(yī)院可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)一種高端的醫(yī)療服務(wù),從而能夠提高病人對于本醫(yī)院的滿意程度,提升工作效率,美化病區(qū)環(huán)境。

網(wǎng)絡(luò)安全是現(xiàn)在很重要的一個(gè)部分,對于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)體系來說,在具有標(biāo)準(zhǔn)的安全體系之外,還要有相對應(yīng)的安全策略。安全建設(shè)措施主要體現(xiàn)在幾個(gè)方面,設(shè)備安全、連接安全、網(wǎng)絡(luò)本身的安全和管理層面的安全。無線網(wǎng)絡(luò)的組成由控制層、接入層和管理層三個(gè)方面。所以,我們要根據(jù)無線網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)來制定特定的安全建設(shè)措施。

1.2 安全策略集中控制

所謂安全策略集中控制就是指將所有的安全策略都集中在統(tǒng)一的控制器上面,來進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳遞,是一種固定的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架??刂浦饕袔讉€(gè)方面,登記用戶身份、管控上網(wǎng)的行為、安全加密、制定病毒的對策等。網(wǎng)絡(luò)主要的管理員在主控制器上制定與之相匹配的安全策略,進(jìn)而提升安全系數(shù)。

1.3 病毒入侵防護(hù)

在訪問網(wǎng)絡(luò)時(shí),病毒是一個(gè)需要我們要阻攔的東西,在無線網(wǎng)絡(luò)訪問互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)候,操作系統(tǒng)中可能就會出現(xiàn)病毒軟件。所以,在用戶認(rèn)證之前,無線網(wǎng)絡(luò)的終端就應(yīng)該制作出相應(yīng)的防病毒定義碼對其進(jìn)行檢查。若是檢查的結(jié)果并沒有通過,那么就應(yīng)該考慮到禁止訪問互聯(lián)網(wǎng)。

在訪問網(wǎng)絡(luò)之后,可能會產(chǎn)生一些病毒性的網(wǎng)絡(luò)殘留,某些用戶很有可能沾染病毒的一些數(shù)據(jù),應(yīng)該在防病毒設(shè)備上對其進(jìn)行全面檢查。檢查的結(jié)果為通過時(shí),就能夠允許通過,若是結(jié)果顯示的情況是不允許通過,那么則是要丟棄這些數(shù)據(jù),用來保證系統(tǒng)沒有被病毒入侵。

2 用實(shí)踐

2.1 無線網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)與部署

無線網(wǎng)絡(luò)在設(shè)計(jì)的過程中,主要是以太網(wǎng)來進(jìn)行連接的,無線AP和一些主要的接入點(diǎn)構(gòu)成了主要的無線網(wǎng)絡(luò)。通過POE交換機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)交換,使用千兆以上的網(wǎng)鏈進(jìn)行交換和傳輸。通過固定的分配器和一些必要的天線進(jìn)行無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋。相對來說比較大的室內(nèi)則是通過放裝的形式進(jìn)行信號覆蓋。

2.2 非法電磁信號檢測

對于非法電磁信號的檢測主要是通過智能無線AP,那么現(xiàn)在主要有兩種方法來進(jìn)行檢測:一種就是在一段時(shí)間內(nèi),通過AP自動進(jìn)行掃描;第二種就是將AP設(shè)定成能夠持續(xù)監(jiān)視的模式來進(jìn)行不斷的刷新掃描,進(jìn)行檢測。選擇非法的電磁信號進(jìn)行屏蔽,并且按照所需要的頻率進(jìn)行掃描檢測,并且在周圍環(huán)境中進(jìn)行信號的檢測。通過這樣的方式,自動識別并且檢測非法的電磁信號,用來避免造成網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)崩潰。另外,在相對重點(diǎn)的區(qū)域更是要注重安全檢測,避免潛在的危險(xiǎn)。

2.3 雙重認(rèn)證鑒別

為了保障網(wǎng)絡(luò)的安全,需要對對接人的設(shè)備進(jìn)行準(zhǔn)入認(rèn)證。通常包括幾個(gè)方法來進(jìn)行認(rèn)證,有Web和MAC認(rèn)證兩個(gè)方面。兩個(gè)不同的方法也對應(yīng)著不同的系統(tǒng)問題,系統(tǒng)操作的差異化也會導(dǎo)致結(jié)果的不同,所以,對于不同種類的移動終端Web存在著很多的局限性,可以采用MAC雙重鑒定方法來實(shí)現(xiàn)。在安裝了相應(yīng)的證書之后,并且所對應(yīng)的地址一致,之后能夠接入無線網(wǎng)絡(luò)。這種雙重認(rèn)證鑒別的方式,能夠更加安全的進(jìn)行身份識別,從而使醫(yī)院系統(tǒng)更加的安全。

3 結(jié)束語

綜上所述,很多醫(yī)院的實(shí)踐都證明了網(wǎng)絡(luò)安全的重要性,無線網(wǎng)絡(luò)的實(shí)施確實(shí)為醫(yī)院工作者和來就醫(yī)的人員帶來了很多的方便,而且讓醫(yī)院的安全系統(tǒng)更加安全。通過無線網(wǎng)絡(luò)的技術(shù),醫(yī)療信息系統(tǒng)也大部分都是由無線網(wǎng)絡(luò)所支持的。

隨著移動醫(yī)療設(shè)備在醫(yī)院的普及,會有包括無線網(wǎng)絡(luò)在內(nèi)的更多更新的技術(shù)和理論的出現(xiàn),那么為了保證網(wǎng)絡(luò)的安全性,在新的網(wǎng)絡(luò)形式之下,我們要做到的就是保障無線網(wǎng)絡(luò)的安全問題,適應(yīng)當(dāng)下的安全形勢管理需要,讓無線網(wǎng)絡(luò)能夠更好的為人民服務(wù)。

參考文獻(xiàn)

[1]徐金建,孫震,王浩.基于“互聯(lián)網(wǎng)+”及無線應(yīng)用安全問題探討[J].中國數(shù)字醫(yī)學(xué),2015(07):98-100.

[2]楊眉,潘曉雷,彭仕機(jī).醫(yī)院無線網(wǎng)絡(luò)安全建設(shè)措施及應(yīng)用實(shí)踐[J].醫(yī)學(xué)信息學(xué)雜志,2015(02):41-44.

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[5]朱俊.無線網(wǎng)絡(luò)安全問題及其防范措施[J].計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò),2013(21).

篇6

隨著無線應(yīng)用的范圍不斷擴(kuò)展,頻譜資源的稀缺成為無線應(yīng)用研究領(lǐng)域無法回避的重要問題。1999年Joseph Mitola博士提出的認(rèn)知無線電(Cognitive Radio,CR)技術(shù)從頻譜再利用的思想出發(fā),能夠?qū)︻l譜資源達(dá)到有效利用并保持可靠通信能力,其核心思想是CR具有學(xué)習(xí)能力,能與周圍環(huán)境交互信息,以感知和利用在該空間的可用頻譜,并限制和降低沖突的發(fā)生。認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)是基于認(rèn)知無線電技術(shù)的無線網(wǎng)絡(luò),由于其獨(dú)特的頻譜復(fù)用性和巨大的覆蓋范圍,呈現(xiàn)出一些不同于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn),受到廣泛的關(guān)注。

本書以具體實(shí)例說明了認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)決策結(jié)構(gòu)、擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)密度的標(biāo)準(zhǔn)以及已達(dá)到的擴(kuò)展水平,闡述了認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)核心化結(jié)構(gòu),提供了一種簡單強(qiáng)力的網(wǎng)絡(luò)操作模型確保網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展,介紹了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)輸操作和認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)尋求自身信息行為的動態(tài)管理方法,共包括5部分17章。第1部分 概述,含第1-4章:1.介紹;2.理論基礎(chǔ);3.未來無線操作、環(huán)境和動態(tài)頻譜接入;4.認(rèn)知無線電和無線系統(tǒng)的一些基本挑戰(zhàn)。第2部分 廣義環(huán)境特性,含第5-8章:5.頻譜和信道環(huán)境;6.傳播模型、表征與控制;7.連通性環(huán)境;8.信息和上下文環(huán)境。第3部分 認(rèn)知無線系統(tǒng)的系統(tǒng)性能,含第9-13章:9.網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展;10.網(wǎng)絡(luò)物理密度限制;11.網(wǎng)絡(luò)傳感和信息交換的有效性;12.上下文訪問的有效性;13.降低非線性電路的影響。第4部分 綜合感知與決策, 含第14-16章:14.認(rèn)知無線系統(tǒng)的認(rèn)知結(jié)構(gòu);15.無線網(wǎng)絡(luò)中信度的實(shí)例化與更新;16.認(rèn)知無線系統(tǒng)的決策結(jié)構(gòu)。第5部分 總結(jié),含第17章:17.認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步的研究需求及挑戰(zhàn)。

本書融合信息和決策理論對認(rèn)知無線電和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行協(xié)同處理,使讀者可以洞察網(wǎng)絡(luò)所有層之間的關(guān)系和所有的無線應(yīng)用,內(nèi)容涵蓋了拓?fù)浯_定、路由策略,上下文定位以及全面整合無線和有線服務(wù)的未來混合架構(gòu),對認(rèn)知無線電技術(shù)的三個(gè)必不可少的關(guān)鍵(可擴(kuò)展性、密度和決策)進(jìn)行了詳細(xì)的闡述,可作為高等學(xué)校通信工程、信息工程、計(jì)算機(jī)工程、電子工程、系統(tǒng)工程和其他相近專業(yè)的高年級本科生和研究生教材,也可供相關(guān)專業(yè)的教師和科研人員參考。

作者Preston Marshall是美國南加州大學(xué)電氣工程系研究教授,IEEE通信學(xué)會的會員,是發(fā)展動態(tài)頻譜接入網(wǎng)絡(luò)框架的長期領(lǐng)導(dǎo)者之一;研究主要集中在先進(jìn)的無線系統(tǒng)上,目前的研究課題包括無線傳感器,認(rèn)知無線電和網(wǎng)絡(luò)以及新興技術(shù)對于頻譜政策的影響等。

杜利東,助理研究員

篇7

間,但目前的校園網(wǎng)基本是基于有線局域網(wǎng)架構(gòu)的,教學(xué)活動常常受到接入點(diǎn)相對固定、某些環(huán)境中接入點(diǎn)較少等限制。而運(yùn)用無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)優(yōu)化校園網(wǎng)絡(luò),就是其應(yīng)用之一。

關(guān)鍵詞:無線局域網(wǎng);校園網(wǎng)絡(luò);IEEE802.11協(xié)議;網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

一、無線局域網(wǎng)的出現(xiàn)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展,有線局域網(wǎng)在高校得到了迅速的發(fā)展。校園局域網(wǎng)的廣泛應(yīng)用,對學(xué)生的學(xué)習(xí)、教師的教學(xué)和科研以及學(xué)校的教學(xué)管理等方面起到很大的作用。但在實(shí)際使用過程中,傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)存在很多不足。

1.網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)較少,無法架設(shè)線路環(huán)境。

2.移動辦公的需求隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展,筆記本電腦、平板電腦、手機(jī)的續(xù)航能力、運(yùn)算速度不斷提高,且基本都配備無線網(wǎng)卡,加上成本的降低,市場的普及,使得筆記本電腦、手機(jī)等移動設(shè)備正逐漸成為移動辦公的高效率平臺。

3.熱點(diǎn)區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。

4.通常計(jì)算機(jī)組網(wǎng)的傳輸媒介主要依賴銅纜或光纜,構(gòu)成有線局域網(wǎng)。

無線局域網(wǎng)就是解決有線網(wǎng)絡(luò)以上問題而出現(xiàn)的。

二、無線網(wǎng)絡(luò)的概述和IEEE802.11協(xié)議

無線局域網(wǎng)(Wireless local-area network,WLAN)概述所謂無線網(wǎng)絡(luò),是指無需布線即可實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)互連的網(wǎng)絡(luò)。通俗地講,無線局域網(wǎng)就是在不采用網(wǎng)線的情況下,提供以太網(wǎng)互聯(lián)功能。無線網(wǎng)絡(luò)的適用范圍非常廣泛。但由于聯(lián)網(wǎng)方式靈活方便,是一種很有前途的連網(wǎng)方式。

三、無線局域網(wǎng)的特點(diǎn)

1.無線局域網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)

(1)靈活性和移動性

在有線網(wǎng)絡(luò)中,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的安放位置受網(wǎng)絡(luò)位置的限制,而無線局域網(wǎng)在無線信號覆蓋區(qū)域內(nèi)的任何一個(gè)位置都可以接入網(wǎng)絡(luò)。無線局域網(wǎng)另一個(gè)最大的優(yōu)點(diǎn)在于其移動性,連接到無線局域網(wǎng)的用戶可以移動且能同時(shí)與網(wǎng)絡(luò)保持連接。

(2)安裝便捷

無線局域網(wǎng)可以免去或最大限度地減少網(wǎng)絡(luò)布線的工作量,一般只要安裝一個(gè)或多個(gè)接入點(diǎn)設(shè)備,就可建立覆蓋整個(gè)區(qū)域的局域網(wǎng)絡(luò)。

(3)傳輸速率高,碼分多址能力強(qiáng)

無線網(wǎng)絡(luò)的速度可達(dá)108M,可支持多用戶連接,且易于擴(kuò)展,能滿足大量用戶的需求。

除此之外,還包括:易于進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和調(diào)整。故障定位容易。易于擴(kuò)展。維護(hù)成本低等優(yōu)點(diǎn),由于無線局域網(wǎng)有以上諸多優(yōu)點(diǎn),因此其發(fā)展十分迅速。

2.無線局域網(wǎng)的不足之處

無線局域網(wǎng)在能夠給網(wǎng)絡(luò)用戶帶來便捷和實(shí)用的同時(shí),也存在著一些缺陷。無線局域網(wǎng)的不足之處體現(xiàn)在性能、速率、安全性三個(gè)方面。

無線路由器的設(shè)置安全保密性太差,幾乎是公開的。若是沒有經(jīng)過統(tǒng)一的設(shè)置,私自加設(shè)無線路由,很容易地址沖突,造成整個(gè)無線線路癱瘓。

無線局域網(wǎng)技術(shù)雖然在校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中有極大的應(yīng)用前景,但在實(shí)際使用中仍應(yīng)注意以下幾個(gè)方面的問題:一是無線局域網(wǎng)不可能完全取代有線局域網(wǎng),只能作為有線網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)充和完善,

篇8

關(guān)鍵詞:5G無線通信技術(shù);網(wǎng)絡(luò)技術(shù);應(yīng)用前景

15G無線通信技術(shù)概述

5G無線通信技術(shù)就是第五代移動通信技術(shù),是4G移動網(wǎng)絡(luò)的升級和延伸,目前在世界的主要地區(qū)都在大力研發(fā)5G移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù),我國的5G技術(shù)目前正處于關(guān)鍵的研發(fā)試驗(yàn)階段,已經(jīng)確定為未來新一代的主要通信技術(shù)。相對于4G移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù),5G是在其基礎(chǔ)上的全面提升,具備極高的性能、低延遲以及高容量的眾多優(yōu)勢特點(diǎn),在試驗(yàn)的過程中,5G擁有更寬的帶寬,這意味著更高的速率,用戶將享受到更高的網(wǎng)速體驗(yàn),5G移動網(wǎng)絡(luò)能夠適應(yīng)一些特殊行業(yè)對網(wǎng)速的超高要求,還具備更好的安全性和可靠性,為多種智能制造產(chǎn)業(yè)提供大力支持。雖然,我國的5G技術(shù)還處于研發(fā)階段,但是以目前的進(jìn)展相信很快就會問世,下面我們就著重介紹5G技術(shù)的特點(diǎn)以及一些關(guān)鍵技術(shù)的內(nèi)容。

25G技術(shù)特點(diǎn)分析

(1)5G技術(shù)是對舊有的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的全面升級,不僅體現(xiàn)在網(wǎng)速方面,而且無線信號的覆蓋是全方位的,無處不在的,用戶不管在什么方位和區(qū)域內(nèi),都可以利用5G技術(shù)實(shí)現(xiàn)無縫連接并體驗(yàn)高速網(wǎng)絡(luò)帶來的實(shí)惠和便利,信號覆蓋范圍的擴(kuò)大,是5G技術(shù)最大的突破和技術(shù)創(chuàng)新,使更多的用戶和偏遠(yuǎn)地區(qū)的民眾可以享受到高質(zhì)量以及高速率的網(wǎng)絡(luò)服務(wù),也為發(fā)展經(jīng)濟(jì)注入了新活力。(2)目前的各種移動端電子設(shè)備都存在較大的耗電量問題,無論是智能手機(jī)、手環(huán)還是智能平板電腦,一旦在無線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行環(huán)境下,耗電量會迅速增大,用戶不得不頻繁充電,而很多情況下只能暫停一些網(wǎng)絡(luò)服務(wù),給用戶的體驗(yàn)感受帶來不良影響。5G技術(shù)有望實(shí)現(xiàn)最低限度的能耗目標(biāo),在享受高質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的同時(shí),還能保持較低的耗電量。(3)網(wǎng)絡(luò)速率也就是網(wǎng)絡(luò)流量的分配是重要的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)指標(biāo)之一,在用戶使用現(xiàn)有的移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)時(shí),如果出現(xiàn)大量用戶同時(shí)使用的情況,就會發(fā)生較大的延遲和卡頓現(xiàn)象,網(wǎng)速會急速下降,影響了用戶的使用感受,5G技術(shù)能夠很好的分配網(wǎng)絡(luò)流量,防止延遲和長時(shí)間緩沖的情況發(fā)生。

35G無線通信的關(guān)鍵技術(shù)分析

3.1毫米波技術(shù)

目前,我們的網(wǎng)速還受到帶寬和其頻譜資源的限制,在眾多的用戶同時(shí)使用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)時(shí),在帶寬不斷的情況下,就必須共享和分配有限的頻譜資源來保證網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的提供,但是隨著越來越多用戶的加入,我們享受的資源被均化,網(wǎng)速也會愈加遲緩,因此5G技術(shù)能夠利用毫米波技術(shù)增加頻譜的帶寬,也就擴(kuò)大了可用的寶貴的頻譜資源,與提高頻譜利用率的技術(shù)相結(jié)合,網(wǎng)速自然大幅提高,毫米波技術(shù)是首次將頻譜帶寬的資源擴(kuò)大的應(yīng)用技術(shù),而且其突破了自身的技術(shù)壁壘,改變了以往只能在衛(wèi)星、雷達(dá)等關(guān)鍵設(shè)備上使用的情形,很多的移動網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商也逐漸將毫米波技術(shù)應(yīng)用在無線網(wǎng)絡(luò)的頻譜帶寬中。但是該技術(shù)存在被障礙物干擾,不適應(yīng)遠(yuǎn)距離信號的傳輸?shù)葐栴}。

3.2波束成形技術(shù)

信號的強(qiáng)弱在于其傳播的過程中能夠抵御各種干擾,將信號變強(qiáng)以更快的速度發(fā)射出去,是5G技術(shù)的關(guān)鍵組成部分,也是其由于其他技術(shù)的重要特征之一。以往的天線和基站的信號傳播都以全方向發(fā)射的方式向外傳送信號,不僅分散了信號的力量,而且在遠(yuǎn)距離的傳送距離中,很容易受到各種障礙物的阻攔和干擾,以及其他信號的削弱,而5G技術(shù)能夠?qū)⑿盘柊凑仗囟ǖ姆较虿⑶壹Y(jié)成束的形式高速發(fā)射出去,能夠運(yùn)用精密的算法精確的定位用戶移動端位置,將信號準(zhǔn)確的發(fā)送到用戶位置,大大提升了信號也就是頻譜資源的合理使用率,降低了在遠(yuǎn)距離傳送過程中的消耗和浪費(fèi),而且由于信號成形后增強(qiáng),能夠抵御各種障礙物或者其他信號的干擾。

3.3密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

隨著用戶對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的要求越來越高,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也要不斷更新。其中一種比較好的技術(shù)就是應(yīng)用更加密集化小區(qū)網(wǎng)絡(luò)部署,這個(gè)技術(shù)是一種有效提升5G無線通信技術(shù)中網(wǎng)絡(luò)總體性能的方法,但是依靠現(xiàn)在的技術(shù)應(yīng)用好密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù),有一個(gè)難點(diǎn)問題,就是干擾問題,提高無線網(wǎng)絡(luò)通信信號的抗干擾能力,重點(diǎn)是對邊緣用戶的網(wǎng)絡(luò)性能的提高。在這密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持下,在未來的5G無線通信網(wǎng)絡(luò)將會成為“宏蜂窩+長期微蜂窩+臨時(shí)微蜂窩”的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。這種架構(gòu)會降低用戶端網(wǎng)絡(luò)端口對于網(wǎng)絡(luò)前期規(guī)劃的依賴性,增強(qiáng)了5G無線通信的靈活性。

45G未來發(fā)展趨勢

經(jīng)過幾年的不斷探索,華為于2016年4月已宣布在成都完成了IMT-20205G技術(shù)推進(jìn)組第一階段關(guān)鍵空口技術(shù)驗(yàn)證以及性能測試,其結(jié)果完全符合預(yù)期。同時(shí),工信部十分重視有關(guān)于5G的技術(shù)研發(fā)以及標(biāo)準(zhǔn)研制,其研發(fā)組已計(jì)劃在2016到2018年分三個(gè)階段實(shí)施有關(guān)于5G的研發(fā)實(shí)驗(yàn):分別為5G關(guān)鍵技術(shù)實(shí)驗(yàn)、5G技術(shù)方案驗(yàn)證及5G系統(tǒng)驗(yàn)證。縱觀國內(nèi)外有關(guān)于5G的發(fā)展趨勢,2020年5G的遍布全球已是勢在必行,而誰能在未來的競爭市場中占得先機(jī),誰就能影響未來的移動通信走向。

5結(jié)語

總而言之,處在5G無線通信快要到來的時(shí)間段里,必須抓緊對該技術(shù)的研究,增強(qiáng)無線通信方面的技術(shù)實(shí)力和理論基礎(chǔ)。5G無線通信技術(shù)的快速發(fā)展進(jìn)步,是促進(jìn)全球經(jīng)濟(jì)一體化的助力之一。

作者:趙春燕 郝 勇 單位:中國移動通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司黑龍江分公司

參考文獻(xiàn):

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關(guān)鍵詞:無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù);智能交通系統(tǒng);設(shè)計(jì);利用效率

引言

由于近年來我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展,機(jī)動車數(shù)量飛速增加,造成了各城市交通流量的持續(xù)增加,以至于發(fā)生事故的頻率不斷上升。從上世紀(jì)八十年代以來,隨著計(jì)算機(jī)與電子通信技術(shù)的不斷發(fā)展,運(yùn)用新技術(shù)將機(jī)動車、城市道路、駕駛員及乘坐人員、交通管理人員進(jìn)行密切聯(lián)系,以建立一種更加及時(shí)、快速、便捷的智能交通系統(tǒng)來解決上述問題。智能交通系統(tǒng)融合了計(jì)算機(jī)、無線通信技術(shù)以及全球衛(wèi)星定位等技術(shù),能在更大程度上發(fā)揮出智能交通的積極作用,讓決策更富有時(shí)效性,使圖像的傳輸更加穩(wěn)定,為減緩擁擠的交通做出新的貢獻(xiàn)。

1無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的運(yùn)行模式

無線移動網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以分成數(shù)據(jù)層、服務(wù)層、用戶層。每一層都有其獨(dú)特的功能,下面分別對其運(yùn)行模式加以闡述:(1)數(shù)據(jù)層的運(yùn)行模式。數(shù)據(jù)層主要包含了各類交通信息的獲得、數(shù)據(jù)分析和發(fā)掘。數(shù)據(jù)層要確保所得到的交通信息能夠準(zhǔn)確及時(shí),可使通信網(wǎng)絡(luò)能夠更加精準(zhǔn)地傳達(dá)各類交通信息;(2)服務(wù)層的運(yùn)行模式。服務(wù)層為交通系統(tǒng)的中心層,同時(shí)它也是系統(tǒng)和用戶層、數(shù)據(jù)層實(shí)施交互的重要接口。智能交通系統(tǒng)運(yùn)用服務(wù)層為道路控制設(shè)施設(shè)備提供各類控制辦法,為用戶層提供各類信息,并且向數(shù)據(jù)層請求相關(guān)數(shù)據(jù)。與此同時(shí),服務(wù)層還負(fù)責(zé)從用戶層以及數(shù)據(jù)層之中接收相關(guān)信息;(3)用戶層的運(yùn)行模式。用戶層一般需要配置一個(gè)無線終端接收類設(shè)備。以上三個(gè)層次的智能交通系統(tǒng)設(shè)備以服務(wù)層為核心,并通過無線網(wǎng)絡(luò)為用戶層提供各類數(shù)據(jù),可及時(shí)快速地向廣大用戶提供所需信息,同時(shí)還能拓展各類與查詢有關(guān)的服務(wù),從而較好地解決了當(dāng)前我國各城市中出現(xiàn)的各類交通問題。

2基于無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的智能交通系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法

2.1設(shè)計(jì)的主要目的

近年來各國學(xué)者對智能交通系統(tǒng)進(jìn)行了大量研究,并取得了很大的成果。但我國國內(nèi)的研究成果主要集中于公交車輛管理領(lǐng)域中,只能及時(shí)提供關(guān)于公交信息的和控制等內(nèi)容,在智能分流、控制以及干預(yù)方面略顯不足。事實(shí)上,我國城市的交通網(wǎng)絡(luò)主要以安裝于路口的高清攝像頭以及設(shè)于監(jiān)控中心的監(jiān)控設(shè)備為基礎(chǔ)來收集各類路況信息,之后進(jìn)行堵情分析。其不足之處在于人力、物力等諸多方面的開支相對較大,對系統(tǒng)進(jìn)行分析的成本相對較高。為此,筆者試圖設(shè)計(jì)一個(gè)依靠目前已經(jīng)存在的公交網(wǎng)絡(luò),利用無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提供實(shí)時(shí)路況信息、公交預(yù)報(bào),并采用交通信號燈進(jìn)行實(shí)時(shí)控制、路線推薦以及大屏顯示等功能的現(xiàn)代智能交通系統(tǒng)。

2.2整體設(shè)計(jì)方法

智能交通系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)如圖1所示。智能交通系統(tǒng)以ITS主控中心為核心,運(yùn)用各線路的公交車來收集所在城市各公交車輛的具置和速度等相關(guān)信息,并結(jié)合GIS的地圖數(shù)據(jù)提供最新的路況信息。依據(jù)全路網(wǎng)的負(fù)載狀況圖分別得出各具體路段的擁堵狀況級別,并采用優(yōu)化算法實(shí)施智能化分流。主控中心應(yīng)當(dāng)把分流解堵的信號發(fā)送至交警所持有的設(shè)備之中,并且指導(dǎo)交警及時(shí)排堵。還可依據(jù)道路優(yōu)化辦法直接控制本地的交通信號燈,以有效疏導(dǎo)交通狀況。同時(shí),還可運(yùn)用短消息模塊把實(shí)時(shí)路況信息發(fā)送至各駕駛員的手機(jī)上、顯示在本市各主要路段的顯示屏中,并把相關(guān)服務(wù)發(fā)送至網(wǎng)絡(luò),以指導(dǎo)社會公眾更好地選擇行車路線,提升路網(wǎng)的利用效率。

2.3硬件設(shè)計(jì)方法

2.3.1公交車模塊的設(shè)計(jì)方法公交車的模塊應(yīng)當(dāng)依據(jù)GPS測量出具體的位置以及速度等信息,并采用無線方式發(fā)送至ITS主控中心。公交車模塊是主控中心最為重要的數(shù)據(jù)來源之一。因?yàn)楣卉囅到y(tǒng)覆蓋了城市中最為重要的交通網(wǎng)絡(luò),同時(shí)線路極為穩(wěn)定,因此利用公交車來收集數(shù)據(jù)較為經(jīng)濟(jì)可靠,與高清攝像頭的定點(diǎn)方式相比,該方法具備成本偏低、容易安裝以及覆蓋面較廣等特點(diǎn),其硬件結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。嵌入式微控制器是公交車模塊中的中心設(shè)備,不僅需要對GPS接收模塊所接收的GPS定位測速信息進(jìn)行實(shí)時(shí)處理并打包,還應(yīng)當(dāng)把位置和速度等相關(guān)數(shù)據(jù)應(yīng)用無線網(wǎng)絡(luò)模塊發(fā)送至主控中心。同時(shí),對無線網(wǎng)絡(luò)模塊從主控中心所接收到的信息進(jìn)行處理后再交由LED顯示模塊以及語音提示模塊使用。無線通信網(wǎng)絡(luò)主要負(fù)責(zé)公交車模塊和主控中心之間的彼此通信。其位置、速度以及路況信息等均通過無線通信模塊進(jìn)行發(fā)送與接收。這樣就能實(shí)現(xiàn)公交車輛和主控中心之間的交互。因?yàn)槭褂肎PRS方式需要一定的帶寬,而由于帶寬有限,且國家在無線網(wǎng)絡(luò)以及無線寬帶上的投入持續(xù)增加,因此無線網(wǎng)絡(luò)因其高效、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、安全的特點(diǎn)將成為今后網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重中之重。筆者使用了無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行接入通信,這樣不僅能夠有效降低投入,還能適應(yīng)今后的發(fā)展所需。同時(shí),LED顯示以及語音提示模塊被用以顯示從主控中心得到的相關(guān)路況類信息,將“下一輛車進(jìn)站所需時(shí)間、公交車前方的路況”等信息顯示給駕駛?cè)?。圖2公交車模塊設(shè)計(jì)圖2.3.2公交站牌模塊設(shè)計(jì)方法公交站牌模塊一般使用于公交車站點(diǎn),主要運(yùn)用LED顯示本站信息及各條線路公交車的預(yù)計(jì)時(shí)間和到站時(shí)間等。公交站牌的硬件結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。無線通信技術(shù)能夠接收到ITS主控中心所發(fā)的實(shí)時(shí)路況信息以及本線路公交車輛的運(yùn)營信息等。輸入模塊能夠?qū)Ρ菊军c(diǎn)的站牌信息、站點(diǎn)等進(jìn)行初始化。因?yàn)檎九频奈恢靡话愣疾粫儎?,所以完全可通過輸入的方式獲得,大大減少了GPS的開支。依據(jù)嵌入式微控制器所接收的具體路況信息、公交車的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況信息以及本站的位置信息等內(nèi)容,可以分析并處理本站全部線路公交車輛的預(yù)計(jì)到站狀況,并應(yīng)用LED顯示模塊進(jìn)行顯示。LED顯示模塊不斷滾動以顯示出本站點(diǎn)中各線路最近所要到達(dá)的具體車況信息,從而顯示出ITS主控中心所發(fā)來的各類路況信息以及新聞等。例如,某路公交車正行駛在A路上,線路暢通,約5分鐘后可抵達(dá)本站:某路公交車正行駛在B路上,該線路擁堵十分嚴(yán)重,大約20分鐘后才能抵達(dá)本站。2.3.3顯示大屏模塊顯示大屏模塊的設(shè)計(jì)類似于之前所述的公交站牌模塊,其差別之處在于顯示大屏并非安裝于公交車站之中,而是設(shè)置于本市的各個(gè)主要路段以供社會公眾了解當(dāng)前本市的主要路況信息,并公布該大屏所處位置附近的具體路況信息,從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)用其指導(dǎo)與疏導(dǎo)交通的目的。2.3.4其他設(shè)備接入該部分包含交警手持設(shè)備的接入與交通信號燈的接入。(1)交警手持設(shè)備的接入。當(dāng)前我國諸多地區(qū)的交警干警配備有專用的手持設(shè)備或通信設(shè)備。智能交通系統(tǒng)可以充分利用這些現(xiàn)有設(shè)備,并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)功能的拓展設(shè)計(jì)。交警所使用的手持設(shè)備可以和ITS主控中心聯(lián)結(jié),而ITS主控中心可依據(jù)交警所處的位置把具體路況信息、疏導(dǎo)優(yōu)化的方案等呈現(xiàn)在交警面前,從而幫助其更好地指揮交通。(2)交通信號燈的接入。城市中每一個(gè)交通信號燈的具體時(shí)間設(shè)置情況均會影響車流的急緩狀況,進(jìn)而影響到道路交通是否保持暢通。

2.4軟件設(shè)計(jì)方法

ITS主控中心是智能交通系統(tǒng)的核心,主要負(fù)責(zé)接收來自公交車模塊的各項(xiàng)信息,并依據(jù)GIS地圖所提供的信息,經(jīng)分析和處理后掌握實(shí)際路況信息,找到最佳行車路線,并確定路線優(yōu)化及排堵辦法等。ITS主控中心使用了經(jīng)典的三層架構(gòu)設(shè)計(jì),即表示層、邏輯層以及數(shù)據(jù)層。其主要功能結(jié)構(gòu)如圖4所示。

3結(jié)語

篇10

關(guān)鍵詞: 遺傳算法;無線傳感器網(wǎng)絡(luò);優(yōu)化設(shè)計(jì)

中圖分類號:TN92 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1671-7597(2012)1210152-02

藍(lán)牙的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使機(jī)械以及工業(yè)控制實(shí)現(xiàn)了自動化,但是由于藍(lán)牙的價(jià)格比較昂貴,所以一些企業(yè)不愿意使用這種無線網(wǎng)絡(luò)。隨著無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展,研制出ZigBee的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù),具有低功耗、低數(shù)據(jù)速率以及低成本的傳輸,屬于無線標(biāo)記技術(shù)與藍(lán)牙技術(shù)的結(jié)合,而且在實(shí)際的使用當(dāng)中傳輸?shù)男史浅5母?,所以收到了眾多企業(yè)的追捧,目前ZigBee

主要用于汽車自動化、工業(yè)控制以及醫(yī)用設(shè)備控制等領(lǐng)域當(dāng)中,具有很高的使用價(jià)值。

1 無線網(wǎng)絡(luò)概述

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由在檢測區(qū)內(nèi)很多的微型傳感器節(jié)點(diǎn)通過無線通信方式組成的集成網(wǎng)絡(luò),對于網(wǎng)絡(luò)所覆蓋的地區(qū)能夠?qū)崿F(xiàn)信息的感知、采集、處理等形式。通過這種技術(shù)的實(shí)現(xiàn),可以讓觀察者通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)感知客觀世界,擴(kuò)展了網(wǎng)絡(luò)功為人類認(rèn)知世界提供良好的工具。

1.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

如圖所示傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖,主要構(gòu)成包括匯聚節(jié)點(diǎn)、互聯(lián)網(wǎng)或衛(wèi)星、任務(wù)節(jié)點(diǎn)以及傳感器節(jié)點(diǎn)等。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)可以感知被網(wǎng)路覆蓋地區(qū)的信息,可以不受時(shí)間地點(diǎn)的限制,任意時(shí)間都可以對任意地點(diǎn)進(jìn)行信息的采集和處理,傳感器之間的節(jié)點(diǎn)能夠把信息逐層的傳遞,然后通過節(jié)點(diǎn)將所采集的信息處理,經(jīng)過多次處理到匯聚節(jié)點(diǎn),最后到達(dá)互聯(lián)網(wǎng)或衛(wèi)星的管理節(jié)點(diǎn)。用戶可以根據(jù)管理節(jié)點(diǎn)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理,可以監(jiān)測信息或收集數(shù)據(jù)。

1.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通過微型傳感器節(jié)點(diǎn)來獲得所測地區(qū)的數(shù)據(jù)信息,主要是以無線通信方式進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)工作。它與傳統(tǒng)的傳感器相比,具有以下加點(diǎn)優(yōu)勢:① 精度高。在檢測區(qū)域內(nèi)通過低價(jià)的傳感器節(jié)點(diǎn)在空間內(nèi)進(jìn)行密集抽樣或?qū)嚯x的目標(biāo)實(shí)行密集監(jiān)測,可以將信息準(zhǔn)確的感知,所采集的數(shù)據(jù)具有非常高的精度,這是傳統(tǒng)單一的傳感器不具備的。② 可靠性高。無線傳感器中的監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的節(jié)點(diǎn)如果在工作中出現(xiàn)了故障,其他節(jié)點(diǎn)能夠代替壞節(jié)點(diǎn)繼續(xù)工作,所以無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在監(jiān)測中能夠有很高的可靠性。③ 性價(jià)比高。隨著科技的不斷進(jìn)步,科技產(chǎn)品更新?lián)Q代隨度加快,微型傳感器節(jié)點(diǎn)的性價(jià)比越來越高,同時(shí)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的時(shí)候不需要線纜,所以節(jié)省了很多物質(zhì)資源,降低了系統(tǒng)的成本,提高了使用效率。④ 靈活性高。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在形式以及節(jié)點(diǎn)的排列上是非常自由的,隨時(shí)適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)洌{(diào)整網(wǎng)絡(luò)布局,也能夠在監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)區(qū)域加減節(jié)點(diǎn)。在網(wǎng)絡(luò)布局設(shè)定好后,不需要人為的操控,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能夠及時(shí)的調(diào)整狀態(tài)展開工作,還能適用于環(huán)境復(fù)雜的地段,其靈活性遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的傳感器。

2 基于ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)組成

ZigBee是一種低速率的短距離的無線通訊技術(shù)。具有成本低、消耗低、數(shù)據(jù)低等特點(diǎn),它的體系結(jié)構(gòu)主要有物理層、媒體介入控制層、網(wǎng)絡(luò)層以及應(yīng)用框架層構(gòu)成的。這種設(shè)計(jì)廣泛應(yīng)用與建筑系統(tǒng)、自動化網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等領(lǐng)域。作為一種新型的通訊無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù),提供了低復(fù)雜性以及縮減的資源要求,所占有的資源豐富,而且儲存能力很強(qiáng)。

ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是在IEEE批準(zhǔn)通過的802.15.4無線標(biāo)準(zhǔn)研制出來的,具備了高度的安全、可靠的傳輸性能。IEEE負(fù)責(zé)處理PHY物理層協(xié)議,在ZigBee聯(lián)盟的作用下開發(fā)出了安全層,可以保證信息不被外部信號干擾或者泄露等,在這種傳輸?shù)臓顟B(tài)下其他的節(jié)點(diǎn)不能夠獲得信息,在ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)的組成中最重要的就是網(wǎng)絡(luò)層,主要的功能包括了:① 通用網(wǎng)絡(luò)層功能:主要負(fù)責(zé)地址、路由和安全的作用,具備通用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。② 成本低:在網(wǎng)絡(luò)層中具有很好的組織及維護(hù)的功能,可以減少企業(yè)使用該種技術(shù)的開支,同時(shí)在ZigBee協(xié)議的套件上比較緊湊,所以很容易實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的要求。③ 省電:網(wǎng)絡(luò)層在IEEE802.15.4的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議上完成,可以節(jié)省很多的電能。同時(shí)對于ZigBee協(xié)議的套件有如下的要求:在協(xié)議套餐的軟件上最少需要32kbtes的ROM、具備8位處理器以及在網(wǎng)絡(luò)主節(jié)點(diǎn)上設(shè)置更過的RAM。這樣才能夠保證所有的節(jié)點(diǎn)信息以及數(shù)據(jù)的傳送和密鑰存儲等正常進(jìn)行。

3 在實(shí)際當(dāng)中的應(yīng)用

3.1 定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。硬件設(shè)備的中心節(jié)點(diǎn)主要是由無線射頻發(fā)射器、可調(diào)傳感器以及電壓穩(wěn)壓器共同組成。采用ZigBee技術(shù),符合設(shè)計(jì)中的IEEE802.15.4使用標(biāo)準(zhǔn),采用效率高的CMOS設(shè)計(jì)的同時(shí)不需要其他的零件,就可以達(dá)到抵抗干擾能力、超低頻率的運(yùn)行模式。在系統(tǒng)運(yùn)行中的工作頻率調(diào)為2.4GHzISM頻段,使信號能夠準(zhǔn)確無誤的傳輸。

在軟件方面的設(shè)計(jì)的無線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)主要包括無線模塊、微控制器模塊、存儲器等構(gòu)成。IEEE802.15.4無線通訊模塊主要是由射頻和基帶組成,主要負(fù)責(zé)信號的無線接收和發(fā)送。射頻能夠在通訊過程中提供接口,基帶能夠?qū)⑿盘栠M(jìn)行處理分組。當(dāng)接收的信號被傳感器處理后,經(jīng)過A/D的轉(zhuǎn)換暫存于緩存之中,這樣就可以將數(shù)據(jù)保存。如果提取數(shù)據(jù)可以由IEEE802.15.4無線通訊模塊發(fā)送到主節(jié)點(diǎn)上,就可以進(jìn)行信息提取、融合等。

3.2 家庭防盜報(bào)警系統(tǒng)的應(yīng)用

一個(gè)基站與多個(gè)監(jiān)測節(jié)點(diǎn)構(gòu)成了系統(tǒng),基站與節(jié)點(diǎn)間采用無線通信,該無線通信基于ZigBee技術(shù)?;居形鍌€(gè)組成部分,分別是微控制器MSP430,ZigBee設(shè)備,DTMF自動撥號,聲光報(bào)警設(shè)備及RS-232接口。各個(gè)監(jiān)測傳感器的節(jié)點(diǎn)都是由一個(gè)窗上的紅外線對射節(jié)點(diǎn)和一個(gè)或者多個(gè)室內(nèi)監(jiān)測節(jié)點(diǎn)構(gòu)成。星狀網(wǎng)絡(luò)就是窗上節(jié)點(diǎn)與室內(nèi)節(jié)點(diǎn)結(jié)合或者基站與床上節(jié)點(diǎn)結(jié)合構(gòu)成的。

基站硬件結(jié)構(gòu)很重要,其中使用單片機(jī)MSP430F149,電話接口電路和MT888型DTMF收發(fā)機(jī)構(gòu)成的電話報(bào)警模塊以及ISD1420語音模塊。經(jīng)由電話接口電路和外界連接才能實(shí)現(xiàn)語音電路與DTMF收發(fā)電路。當(dāng)遭遇險(xiǎn)情的時(shí)候,通過單片機(jī)控制,使DTMF撥出預(yù)先完成設(shè)定的電話號碼,檢測收到振鈴信號,然后用語音方式告知用戶險(xiǎn)情狀況。用CC2430的ZigBee作為無線通信模塊,通過串口,ZigBee模塊可與單片機(jī)進(jìn)行信息溝通,前提是要將兩個(gè)CC2430的I/O與兩個(gè)端口進(jìn)行連接。紅外線對射傳感器節(jié)點(diǎn)和室內(nèi)無線傳感器節(jié)點(diǎn)以及基站構(gòu)成了系統(tǒng)。該系統(tǒng)應(yīng)用2006年TI公司發(fā)表的TI ZigBee Stack 1.42版本協(xié)議棧到ZigBee模塊中,該協(xié)議棧是以802.15.4bC語言的開放式標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)的,我們目前所有應(yīng)用設(shè)備都可以采用此堆棧。各個(gè)紅外線對射傳感器的節(jié)點(diǎn)與基站同時(shí)組成一級結(jié)構(gòu),室內(nèi)各個(gè)節(jié)點(diǎn)與紅外線對射傳感器節(jié)點(diǎn)結(jié)合又組成了二級結(jié)構(gòu),兩種結(jié)構(gòu)都為星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。所以得出紅外線對射傳感器節(jié)點(diǎn)即為路由節(jié)點(diǎn)。在某個(gè)網(wǎng)絡(luò)正處于形成過程中,基站會分配網(wǎng)絡(luò)地址給每一個(gè)紅外線對射傳感器。

總而言之,隨著科技與數(shù)字產(chǎn)品不斷向前發(fā)展,利用無線傳感器的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用到企業(yè)自動化、家居安防產(chǎn)品中是可行性方式。該系統(tǒng)成本低廉、無需布線、節(jié)省空間且功耗極低,且系統(tǒng)組建網(wǎng)絡(luò)利用了ZigBee,該網(wǎng)絡(luò)容量大、成本低、省電而且安全可靠,方便新節(jié)點(diǎn)增加與新功能擴(kuò)展,適合現(xiàn)代企業(yè)和的發(fā)展方式,基于無線傳感器技術(shù)的報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)用越來越廣泛,但是無論是利用門磁感應(yīng)傳感器還是溫度傳感器甚至是紅外對射傳感器的報(bào)警系統(tǒng),都存在著或是施工周期長或是可擴(kuò)展性較差等弊端。使用了ZigBee的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)符合了數(shù)字化潮流,所以應(yīng)用前景良好。

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