本文關(guān)鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與Internet融合關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展,集嵌入式技術(shù)、無線通信技術(shù)和傳感器技術(shù)于一體的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)得到了全球的廣泛關(guān)注。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由大量部署在監(jiān)測區(qū)域中的微型傳感器節(jié)點組成,能夠?qū)崟r感知并采集檢測區(qū)域內(nèi)的各種信息,并經(jīng)無線或有線的方式發(fā)送給觀測者。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)因其具有直接監(jiān)視物理世界的能力而以一種不可戰(zhàn)勝的浪潮進(jìn)入了工業(yè)、環(huán)境和商業(yè)領(lǐng)域。如果無線傳感器網(wǎng)絡(luò)需要把傳感器節(jié)點采集的數(shù)據(jù)發(fā)送給遠(yuǎn)程的用戶,就必須實現(xiàn)無線傳感器與其他網(wǎng)絡(luò)的融合。如何將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與Wi-Fi、Internet、移動通信網(wǎng)等其他網(wǎng)絡(luò)融合,把數(shù)據(jù)更加方便、快捷地提供給用戶成為近年來的熱點研究方向。本文首先分析了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與Internet融合存在的難題,概述了網(wǎng)絡(luò)融合的現(xiàn)狀及四種主流融合方式,并對這些互聯(lián)方式的優(yōu)缺點進(jìn)行了分析。然后對網(wǎng)絡(luò)融合的關(guān)鍵技術(shù)(比如ZigBee技術(shù)、身份認(rèn)證技術(shù)等)進(jìn)行研究,采用基于網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)絡(luò)融合策略,確定了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與Internet融合的整體實驗方案。選用TI公司的無線片上系統(tǒng)CC2530芯片作為傳感器節(jié)點的硬件平臺,ZigBee聯(lián)盟的Z-Stack 2007/PRO協(xié)議棧作為軟件平臺,構(gòu)建ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò);協(xié)調(diào)器節(jié)點作為特殊的網(wǎng)關(guān)設(shè)備和網(wǎng)關(guān)PC一起構(gòu)成了ZigBee網(wǎng)關(guān)。采用模塊化的設(shè)計思想將網(wǎng)關(guān)分為ZigBee數(shù)據(jù)收發(fā)模塊、串口通信模塊、地址映射模塊、協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊、Internet通信模塊、數(shù)據(jù)庫模塊和身份認(rèn)證模塊,并利用Visual Studio軟件開發(fā)平臺實現(xiàn)了ZigBee網(wǎng)關(guān)的各功能模塊。利用地址映射技術(shù)及協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)實現(xiàn)了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)基于數(shù)據(jù)和地址的查詢管理操作。針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)訪問安全問題,本文提出采用基于隨機數(shù)的用戶身份認(rèn)證機制對ZigBee網(wǎng)絡(luò)使用者進(jìn)行合法性認(rèn)證,保障了合法用戶的訪問權(quán)限,拒絕非法用戶的接入。最后對系統(tǒng)的功能和性能進(jìn)行測試,并簡要分析了測試結(jié)果,各項測試結(jié)果基本達(dá)到了本論文的要求。
【關(guān)鍵詞】：無線傳感器網(wǎng)絡(luò) ZigBee網(wǎng)關(guān) 身份認(rèn)證 協(xié)議轉(zhuǎn)換
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP212.9;TN929.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-15
• 1.1 研究背景及意義11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀12
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 本文主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排13-15
• 第二章 網(wǎng)絡(luò)融合策略分析及相關(guān)技術(shù)介紹15-25
• 2.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述15-18
• 2.1.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的概念及體系結(jié)構(gòu)15-17
• 2.1.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點及應(yīng)用17-18
• 2.2 網(wǎng)絡(luò)融合存在的難題18-19
• 2.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與Internet融合策略19-23
• 2.4 相關(guān)技術(shù)介紹23-24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 第三章 需求分析與總體設(shè)計25-32
• 3.1 網(wǎng)絡(luò)融合需求分析25
• 3.2 系統(tǒng)需求分析25-27
• 3.2.1 無線組網(wǎng)25-26
• 3.2.2 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)26-27
• 3.2.3 遠(yuǎn)程控制管理27
• 3.3 網(wǎng)絡(luò)融合總體方案27-29
• 3.3.1 系統(tǒng)總體框架圖27-28
• 3.3.2 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)28-29
• 3.3.2.1 ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)28-29
• 3.3.2.2 ZigBee網(wǎng)關(guān)29
• 3.3.2.3 遠(yuǎn)程用戶管理中心29
• 3.4 網(wǎng)絡(luò)融合設(shè)計思想29-31
• 3.5 本章小結(jié)31-32
• 第四章 ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部通信設(shè)計與實現(xiàn)32-52
• 4.1 ZigBee技術(shù)概述32
• 4.2 ZigBee技術(shù)特點32-33
• 4.3 ZigBee網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)33-35
• 4.3.1 ZigBee網(wǎng)絡(luò)設(shè)備33-34
• 4.3.2 ZigBee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)34-35
• 4.4 ZigBee協(xié)議棧35-36
• 4.5 ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部通信設(shè)計與實現(xiàn)36-51
• 4.5.1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)37
• 4.5.2 ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點硬件組成37-39
• 4.5.3 軟件開發(fā)環(huán)境及Z-Stack協(xié)議棧介紹39-40
• 4.5.4 ZigBee協(xié)調(diào)器節(jié)點軟件設(shè)計40-45
• 4.5.5 ZigBee終端節(jié)點軟件設(shè)計45-49
• 4.5.6 ZigBee網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部無線通信幀格式49-51
• 4.6 本章小結(jié)51-52
• 第五章 ZigBee網(wǎng)關(guān)設(shè)計與實現(xiàn)52-77
• 5.1 網(wǎng)絡(luò)融合需要解決的問題52-53
• 5.2 ZigBee網(wǎng)關(guān)功能介紹53-54
• 5.3 系統(tǒng)通信過程54-55
• 5.4 ZigBee網(wǎng)關(guān)功能模塊55-76
• 5.4.1 串.通信模塊55-59
• 5.4.1.1 協(xié)調(diào)器與網(wǎng)關(guān)PC的串.通信55-58
• 5.4.1.2 串.通信幀格式58-59
• 5.4.2 地址映射模塊59-60
• 5.4.3 協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊60-66
• 5.4.3.1 網(wǎng)關(guān)節(jié)點協(xié)議棧模型60-61
• 5.4.3.2 協(xié)議轉(zhuǎn)換過程分析61-62
• 5.4.3.3 協(xié)議字段分析62-63
• 5.4.3.4 數(shù)據(jù)包格式轉(zhuǎn)換過程分析63-65
• 5.4.3.5 基于數(shù)據(jù)的查詢65-66
• 5.4.4 Internet通信模塊66-70
• 5.4.4.1 Socket通信66-68
• 5.4.4.2 Socket通信的C68-70
• 5.4.5 身份認(rèn)證模塊70-74
• 5.4.5.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全威脅70-71
• 5.4.5.2 基于隨機數(shù)的用戶身份認(rèn)證71-74
• 5.4.6 數(shù)據(jù)庫模塊74-76
• 5.5 本章小結(jié)76-77
• 第六章 系統(tǒng)測試77-84
• 6.1 ZigBee組網(wǎng)測試77-78
• 6.2 網(wǎng)關(guān)功能測試78-80
• 6.3 系統(tǒng)有效性測試80-81
• 6.4 系統(tǒng)性能測試81-83
• 6.5 本章小結(jié)83-84
• 第七章 總結(jié)與展望84-86
• 7.1 總結(jié)84
• 7.2 展望84-86
• 致謝86-87
• 參考文獻(xiàn)87-90
• 攻碩期間取得的研究成果90-91

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 呂然;;ZigBee標(biāo)準(zhǔn)及其進(jìn)展[J];移動通信;2013年09期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 李春喜;物聯(lián)網(wǎng)ZigBee協(xié)議棧MAC層的研究與實現(xiàn)[D];華南理工大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與Internet融合關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：454262