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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(dòng)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(dòng)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
在通信中沒有穩(wěn)定通道,且在路由方面會(huì)出現(xiàn)極高延遲,無法保證網(wǎng)絡(luò)通信中的安全問題,例如一些重要信息可能會(huì)被攔截并對其泄露,因此網(wǎng)絡(luò)通信的安全性不夠強(qiáng),則不能夠有效的保證信息安全的傳輸。
2對無線傳感器的安全技術(shù)造成破壞的因素
2.1破撞攻擊。在發(fā)包作用處于正常的節(jié)點(diǎn)中時(shí),破壞方則會(huì)附帶的將另一個(gè)數(shù)據(jù)包進(jìn)行發(fā)送,使得破壞的數(shù)據(jù)由于出現(xiàn)數(shù)據(jù)的疊加無法有效的被分離開,從而嚴(yán)重的阻礙了正常情況下的網(wǎng)絡(luò)通信,并且破壞了網(wǎng)絡(luò)通信的安全性,即為碰撞攻擊。建立監(jiān)聽系統(tǒng)則是最好的防卸方法,它是利用糾錯(cuò)系統(tǒng)來查找數(shù)據(jù)包的疊加狀況,并及時(shí)的對其進(jìn)行清除,從而確保數(shù)據(jù)安全的傳輸。
2.2擁塞攻擊。擁塞攻擊指就是破換方對網(wǎng)絡(luò)通信的頻率進(jìn)行深入的了解之后,通過通信頻率附近的區(qū)域的得知,來發(fā)射相應(yīng)的無線電波,從而進(jìn)行一步對干擾予以加大。對于這種狀況,則需要采用科學(xué)合理的預(yù)防方式,來將網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)裝換成另一個(gè)頻率,才能進(jìn)行正常的通信。
3加強(qiáng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的相關(guān)措施分析
3.1密鑰管理技術(shù)。通常在密鑰的管理中,密鑰從生成到完畢的這一過程所存在的不同問題在整個(gè)加密系統(tǒng)中是極其薄弱的一個(gè)環(huán)節(jié),信息的泄漏問題尤為頻繁。目前我國對密鑰管理技術(shù)上最根本的管理是對稱密鑰機(jī)制的管理,其中包括非預(yù)共享的密鑰模式、預(yù)共享密鑰模式、概率性分配模式以及確定性分配模式。確定性分配模式為一個(gè)共享的密碼鑰匙,處于兩個(gè)需要進(jìn)行交換的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)間,且為一種非常確定的方式。而概率性分配則是將密碼鑰匙的共享得以實(shí)現(xiàn),則要根據(jù)能夠進(jìn)行計(jì)算的合理概率,從而使得分配模式予以提出。
3.2安全路由技術(shù)。路由技術(shù)的實(shí)施就是想節(jié)省無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)所擁有能量,并最大程度體現(xiàn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。但由于傳播的范圍較大,因此在傳輸網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息時(shí)常常不同程度的遭受攻擊,例如DD路由中最根本的協(xié)議,一些惡意的消息通過泛洪攻擊方式進(jìn)行攔截及獲取,并利用網(wǎng)絡(luò)將類似虛擬IP地址、hello時(shí)間以及保持時(shí)間這樣的HSRP信息的HSRP協(xié)議數(shù)據(jù)單元進(jìn)行寄發(fā)的方式,來對正常情況下的傳輸實(shí)行阻礙,使得網(wǎng)絡(luò)無法進(jìn)行正常且順利的通信流程。但通過HSRP協(xié)議和TESLA協(xié)議進(jìn)行有效結(jié)合所形成的SPINS協(xié)議,則可以有效的緩解且減少信息泄露的情況的出現(xiàn),同時(shí)進(jìn)一步加強(qiáng)了對攻擊進(jìn)行預(yù)防的能力,從而保證無線傳感器網(wǎng)絡(luò)整體的系統(tǒng)具有安全性。
3.3安全數(shù)據(jù)相融合。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)就是通過豐富且復(fù)雜的數(shù)據(jù)所形成的一種網(wǎng)絡(luò),其中的相關(guān)數(shù)據(jù)會(huì)利用融合以及剔除,來對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行傳送,因此在此過程中,必須謹(jǐn)慎仔細(xì)的對數(shù)據(jù)融合的安全性問題予以重視。同時(shí)數(shù)據(jù)融合節(jié)點(diǎn)的過程中,必須將數(shù)據(jù)具體的融合通過安全節(jié)點(diǎn)進(jìn)行開展,并且在融合之后,將一些有效的數(shù)據(jù)通過供基站予以傳送,才能進(jìn)一步對監(jiān)測的評價(jià)進(jìn)行開展,從而保證融合的結(jié)果具有真實(shí)性以及安全性。
3.4密碼技術(shù)。針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的一些極其不安全的特性,可通過密碼設(shè)置、科學(xué)化的密碼技術(shù),從而進(jìn)一步保證網(wǎng)絡(luò)通信能夠安全的進(jìn)行。同時(shí)通過加大密碼中相關(guān)代碼以及數(shù)據(jù)的長度,來大大降低信息泄露的情況,從而可以有效的保證通信數(shù)據(jù)的安全性。由于出現(xiàn)的密鑰算法無法達(dá)到對稱性,其中所具備的保護(hù)因素較大,并且擁有簡單方便的密碼設(shè)置,從而廣泛、普遍的被人們運(yùn)用到日常生活中。而在應(yīng)用不同的通信設(shè)備時(shí),則需要將相應(yīng)的密碼技術(shù)進(jìn)行使用。
4結(jié)束語
關(guān)鍵詞:無線網(wǎng)絡(luò);網(wǎng)絡(luò)發(fā)展;問題
1 無線網(wǎng)絡(luò)的介紹
1.1 無線網(wǎng)絡(luò)定義
我們所說的無線網(wǎng)絡(luò)是利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的無線點(diǎn)波來實(shí)現(xiàn)電腦網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與位置無關(guān)的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳送的一種信息系統(tǒng)。無線網(wǎng)絡(luò)是一種非常靈巧方便的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),它是從傳統(tǒng)的有限網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)自然延伸出來的一種新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。
1.2 無限網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)
第一、隨著無限網(wǎng)的發(fā)展,現(xiàn)在普遍在用的無線局域網(wǎng)技術(shù)大體可分為兩種,無線局域網(wǎng)以藍(lán)芽為主,無限廣域網(wǎng)則以3G為主。這兩種無限網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)用和走勢是最強(qiáng)的。無線網(wǎng)絡(luò)最大特點(diǎn)就是:可以隨時(shí)、隨地、移動(dòng)并非常便捷的使用。
第二、無線網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢與便捷性就是可以讓人們在任何地方任何時(shí)間都可以接入網(wǎng)絡(luò)。
第三、無線網(wǎng)絡(luò)使人們在任何時(shí)間、任何人群都可以進(jìn)行互聯(lián)網(wǎng)訪問成為可能。無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展使得不同層次的人都可以非常方便的登陸交流平臺,還可以在任何時(shí)間通過電子郵件與同事及業(yè)務(wù)合伙人交流信息與處理業(yè)務(wù)關(guān)系。而且無線網(wǎng)絡(luò)還不會(huì)受到線纜連接的限制。
第四、現(xiàn)實(shí)中高度移動(dòng)的計(jì)算。在目前,大多數(shù)無線網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)用是通過筆記本電腦或者是掌上電腦來完成的。但是,隨著時(shí)間與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展這種局面會(huì)發(fā)生很大的變化。在信息化大發(fā)展的背景下越來越多的無線廠商開始提供一些功耗和無線解決方案成本的芯片級解決方案,相信這種芯片的誕生會(huì)使得無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展變得更迅速。
2 在無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程中存在的問題
2.1 無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的問題
對于無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品雙頻系統(tǒng)的推廣、推出等一系列變化等方面。可是面對用戶的實(shí)際操作應(yīng)用,其中存在的一些問題就在一定程度上制約了無線網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際應(yīng)用與推廣。
2.2 無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使用習(xí)慣的問題
對于我國國內(nèi)大多數(shù)的無線網(wǎng)絡(luò)用戶來說還存在著一定的問題,就是他們隨時(shí)隨地需要無線網(wǎng)絡(luò)和使用無線網(wǎng)絡(luò)的需求還不是那么迫切,至少有很多人的需求還沒有達(dá)到一個(gè)普遍的需求標(biāo)準(zhǔn),這種網(wǎng)絡(luò)用戶使用需求的不迫切性也影響了無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展速度。
2.3 我國終端服務(wù)設(shè)備的發(fā)展還存在著不適應(yīng)的現(xiàn)象
由于對于無線網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)用就意味著移動(dòng)和便捷高效性,所以現(xiàn)在市場上的筆記本電腦和一些其他無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)設(shè)備還不能滿足許多用戶的實(shí)際需求,所以無線網(wǎng)絡(luò)在發(fā)展的過程中應(yīng)該關(guān)注不同群體之間的需求,根據(jù)他們的需求來發(fā)展無線網(wǎng)絡(luò),這樣有利于無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,所以隨之而來的無線網(wǎng)絡(luò)市場也將會(huì)有很大的增長變化。
3 解決的辦法與方案概述
3.1 重視擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的工具開發(fā)
當(dāng)前運(yùn)營商的規(guī)劃、優(yōu)化工具的主要提供者是國外公司,由于我國公司生產(chǎn)與開發(fā)的工具技術(shù)含量低等各種因素,盡管有少量國內(nèi)公司的產(chǎn)品已被運(yùn)營商采用,但是這些產(chǎn)品的利用率很低。筆者認(rèn)為,新的發(fā)展形勢下的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的工具是具有技術(shù)性與實(shí)際應(yīng)用性很強(qiáng)的一項(xiàng)產(chǎn)品,而我們?nèi)曰咎幱谄鸩诫A段。所以我國在對標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備制造加大投入的同時(shí),國家也應(yīng)該對這方面研發(fā)給予一定的支持與投入,做好開發(fā)與優(yōu)化等方面工具的開發(fā)。
3.2 要建立一支高水平的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理隊(duì)伍
可以說運(yùn)營商是建設(shè)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、維護(hù)和發(fā)展互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的主體部分,因此網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商在互聯(lián)網(wǎng)中起到了非常關(guān)鍵的作用。筆者認(rèn)為可行的辦法是運(yùn)營商建立一支高水平的技術(shù)監(jiān)控隊(duì)伍,另外結(jié)合網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的實(shí)際共同研究理論相結(jié)合,最終的目的就是以解決網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和網(wǎng)絡(luò)維護(hù)所存在的問題為主。然而,當(dāng)前在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化等領(lǐng)域內(nèi),許多核心的技術(shù)仍掌握在設(shè)備提供商與運(yùn)營商的手中。所以運(yùn)營商努力提高互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人員的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)水平并建立一支高質(zhì)量的監(jiān)控隊(duì)伍是有必要的。
3.3 注意無線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用過程中的安全性
用戶可以通過以下幾點(diǎn)來選擇適合自己的安全系統(tǒng);第一、建立用戶認(rèn)證,第二、數(shù)據(jù)加密,第三、長時(shí)間不用的情況下關(guān)閉網(wǎng)絡(luò),第四、開啟網(wǎng)絡(luò)內(nèi)每一臺設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)防火墻,第五、設(shè)置MAC地址過濾,第六、為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備分配靜態(tài)IP地址,第七、確定位置,隱藏好家庭路由器或中繼器,第八、根據(jù)MAC地址對客戶端進(jìn)行過濾,第九、不允許自動(dòng)連接,第十、虛擬專用網(wǎng)技術(shù)。
3.4 建立第三方優(yōu)化隊(duì)伍
運(yùn)營商可通過高素質(zhì)的技術(shù)人員指導(dǎo)第三方隊(duì)伍實(shí)施網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化和維護(hù)。從以往的經(jīng)驗(yàn)來看,第三方隊(duì)伍的出現(xiàn)可以使運(yùn)營商更好的來管理和維護(hù)自己的網(wǎng)絡(luò)。從目前C網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的具體情況看,我國國內(nèi)也涌現(xiàn)出了許多這樣的公司,他們或多或少地參與了一些網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作,因此首先我們應(yīng)該看到大力發(fā)展第三方隊(duì)伍是可行的也是實(shí)際的,我們可以通過在優(yōu)化工程的招標(biāo)時(shí)根據(jù)第三方隊(duì)伍的技術(shù)級別和投標(biāo)價(jià)格等綜合因素考慮中標(biāo)者的資格與權(quán)限。
[參考文獻(xiàn)]
關(guān)鍵詞:無線網(wǎng)絡(luò) 安全隱患 解決方案
中圖分類號:TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)09(a)-0018-01
1 引言
1.1 無線網(wǎng)絡(luò)簡介
無線網(wǎng)絡(luò)是以電磁波為信息交換介質(zhì)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)信息的傳遞與共享,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍、速率以及用途可大概分為以下幾類。
無線廣域網(wǎng)(WWAN,Wireless Wide Area Network)是通過衛(wèi)星進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,覆蓋范圍廣,典型技術(shù)有3G、4G傳輸速率較快。
無線城域網(wǎng)(WMAN,Wireless Metropolitan Area Network)主要是移動(dòng)電話或車載裝置移動(dòng)通信,覆蓋城市大部分地區(qū),代表技術(shù)有IEEE802.20標(biāo)準(zhǔn)、IEEE802.16標(biāo)準(zhǔn)體系。
無線局域網(wǎng)(WLAN,Wireless Local Area Networks)覆蓋范圍較小,連接距離50~100m,代表技術(shù)有IEEE802.11系列和HomeRF技術(shù)。
無線個(gè)域網(wǎng)(WPAN,Wireless Personal Area Network)一般指個(gè)人計(jì)算中無線設(shè)備間的網(wǎng)絡(luò),傳輸距離一般為10 m,代表技術(shù)有IEEE802.15、ZigBee和Bluetooth技術(shù)。
無線體域網(wǎng)(BAN,Body Area Network)主要是指體表或體內(nèi)傳感器間的無線通信,多應(yīng)用于醫(yī)療、軍事方面,傳輸距離約為2m。
1.2 無線網(wǎng)絡(luò)安全現(xiàn)狀
無線網(wǎng)絡(luò)傳輸媒體的開放性,、網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用終端的移動(dòng)性、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞膭?dòng)態(tài)性等都增加了網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)。只要在特定無線電波范圍內(nèi),通過適當(dāng)?shù)脑O(shè)備即可捕獲網(wǎng)絡(luò)信號,從而輕易傳播病毒或間諜軟件,且由于無線終端的計(jì)算和存儲有限,故不能直接應(yīng)用有線網(wǎng)絡(luò)中的成熟的安全方案和相關(guān)技術(shù)。一般而言,由電信等ISP部署的較大無線網(wǎng)絡(luò),其安全機(jī)制較為完善,而中小規(guī)模的無線網(wǎng)絡(luò)則可能由于技術(shù)水平、安全意識、硬件設(shè)備投入等因素造成安全性較低,總之,無線網(wǎng)絡(luò)安全性能差,安全管理難度大,且管理措施實(shí)施困難。
2 無線網(wǎng)絡(luò)安全問題
2.1 網(wǎng)絡(luò)隱蔽性差
無線網(wǎng)絡(luò)是運(yùn)用射頻技術(shù)連接網(wǎng)絡(luò),通過一定頻率范圍的無線電波傳輸數(shù)據(jù),在信號范圍內(nèi)黑客可以憑借一臺接受設(shè)備,例如,配有無線網(wǎng)卡的計(jì)算機(jī)便可輕易登陸該無線網(wǎng)。
2.2 防范意識差
很多無線網(wǎng)絡(luò)用戶都未設(shè)置安全機(jī)制或設(shè)置較為簡易密碼,這一現(xiàn)象多見家庭用戶。這就為他人非法侵入提供了條件,埋下重大安全隱患。
2.3 竊聽、截取和監(jiān)聽
所謂竊聽是指偷聽流經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)通信的電子形式;監(jiān)聽是對未使用加密認(rèn)證的通信內(nèi)容進(jìn)行監(jiān)聽,并通過終端獲得內(nèi)容,或通過工具軟件監(jiān)聽、截取并分析通信信息,來破解密鑰得到明文信息,來輔助進(jìn)一步攻擊。
2.4 拒絕服務(wù)
這類攻擊中攻擊者惡意占用主機(jī)或網(wǎng)絡(luò)幾乎所有資源,或是攻擊無線網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備使其拒絕服務(wù),再或是利用同頻信號干擾無線信道工作,從而造成用戶無法正常使用網(wǎng)絡(luò)。
2.5 非授權(quán)訪問
無線網(wǎng)絡(luò)的開放身份驗(yàn)證只需提供SSID或正確WEP密鑰即可,容易受黑客攻擊。而共享機(jī)密身份驗(yàn)證的“口令-響應(yīng)”過程則是通過明文傳送的,故極易被破解用于加密的密鑰。此外,由于802.1x身份驗(yàn)證只是服務(wù)器對用戶進(jìn)行驗(yàn)證,故容易遭到“中間人”竊取驗(yàn)證信息從而非法訪問網(wǎng)絡(luò)。
3 無線網(wǎng)絡(luò)安全解決方案
3.1 接入控制
合理控制所有接入無線網(wǎng)絡(luò)的所有的物理終端,例如,針對設(shè)備信號覆蓋范圍問題,須選擇合理的位置,限制可達(dá)無線基站范圍以內(nèi)的控制訪問量。
要求所有無線網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè)置一個(gè)嚴(yán)格的身份驗(yàn)證安全機(jī)制,建立用戶認(rèn)證,對網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備定期進(jìn)行密碼變換。也可利用直接序列擴(kuò)頻技術(shù)(DSSS)加強(qiáng)硬件的抗干擾性,利用WEP和WPA加密技術(shù),避免入侵。面對授權(quán)用戶設(shè)置授權(quán)區(qū)域和可訪問的資源,對于非法入侵者一律拒絕訪問。
3.2 隔離策略
在構(gòu)建企業(yè)、校園無線網(wǎng)絡(luò)時(shí),要注意與內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的隔離,在AP和內(nèi)網(wǎng)之間設(shè)置防火墻、篩選器等設(shè)備避免無線網(wǎng)絡(luò)被攻擊后的進(jìn)一步的侵害。且由于無線網(wǎng)絡(luò)用戶的不確定性和移動(dòng)性,需要對用戶之間的互訪進(jìn)行隔離,使客戶端只能訪問AP接入的網(wǎng)絡(luò),保證各方之間的安全接入。
3.3 數(shù)據(jù)安全
對于無線網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)安全,首先鼓勵(lì)相關(guān)用戶積極使用無線加密協(xié)議對無線網(wǎng)絡(luò)中的信息進(jìn)行加密,防止非法用戶對無線網(wǎng)中的信息進(jìn)行篡改、截取等操作。再者,無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)安全防范主要措施在于網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議的禁用,同時(shí)還要設(shè)置無線設(shè)備的MAC地址過濾功能,有效控制無線客戶端的接入。此外合理管理IP分配方式也至關(guān)重要,或通過動(dòng)態(tài)分配減輕繁瑣的管理工作,或通過靜態(tài)地址控制IP,防止入侵者自動(dòng)獲取。最后,無線網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)傳輸中要禁止SSID廣播并改變服務(wù)集標(biāo)識符,以保證用戶終端接入點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的相對獨(dú)立,從而確保無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的安全。
4 結(jié)語
無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步加強(qiáng)了人們?nèi)粘I钆c網(wǎng)絡(luò)之間的聯(lián)系,極大地便捷和豐富了人們的生活,尤其在電商經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的大背景下,它具有極大的經(jīng)濟(jì)前景,當(dāng)然也要對其技術(shù)背后的安全性問題有足夠認(rèn)識,只有同時(shí)注意到它的優(yōu)勢與風(fēng)險(xiǎn),才能更好發(fā)揮其潛力。
總之沒有絕對安全的網(wǎng)絡(luò),只有足夠的安全防范意識,合適的防范措施,不斷改進(jìn)的技術(shù)與管理才能真正保證無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的安全。
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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(dòng)、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(dòng)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(dòng)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(huì)(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(dòng)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(huì)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(dòng)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(dòng)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IEEE 802.16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(huì)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。
【 關(guān)鍵詞 】 TCP;移動(dòng)設(shè)備;優(yōu)化
1 引言
近年來,我國大力發(fā)展網(wǎng)絡(luò)事業(yè),網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為人們學(xué)習(xí)、工作、生活中不可缺少的一部分。隨著無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的推廣和發(fā)展,人們的上網(wǎng)方式已經(jīng)不再僅僅局限在固定的場所,通過移動(dòng)設(shè)備訪問互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為人們當(dāng)前上網(wǎng)的主要方式,但由于無線網(wǎng)絡(luò)中的系統(tǒng)切換、信號抖動(dòng)、隨機(jī)錯(cuò)誤等原因而產(chǎn)生的丟包使得移動(dòng)設(shè)備中使用TCP協(xié)議受到限制,對TCP協(xié)議進(jìn)行優(yōu)化,以適應(yīng)移動(dòng)設(shè)備的需求具有非常大的實(shí)用價(jià)值。
2 TCP協(xié)議
2.1 TCP概述
TCP(傳輸控制協(xié)議)是在不可靠的網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)端到端的字節(jié)流通信,提供可靠的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的協(xié)議。利用TCP協(xié)議進(jìn)行通信時(shí),首先發(fā)送方向接收方發(fā)送一個(gè)TCP連接請求,以確保兩端建立全雙工的雙向傳輸通道。TCP協(xié)議的數(shù)據(jù)單元是Segment(報(bào)文段),報(bào)文段的大小不能超過65535字節(jié),另外報(bào)文段不能超過最大的傳送單元MTU,假如報(bào)文段超過MTU,那邊報(bào)文段將被分割成兩個(gè)或以上。在TCP協(xié)議進(jìn)行通信以前,通信的雙方要進(jìn)行協(xié)商確定最大的通信報(bào)文段的值。當(dāng)發(fā)送方發(fā)送出報(bào)文段后,網(wǎng)絡(luò)是不確定的,為了保證報(bào)文段的安全,設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)時(shí)器,當(dāng)報(bào)文段到達(dá)接收方后,接收方向發(fā)送方回復(fù)一個(gè)確認(rèn)報(bào)文段,該確認(rèn)報(bào)文段包含希望接收下一個(gè)報(bào)文段的序列號,由此發(fā)送方收到確認(rèn)報(bào)文段后,即知道接收方已經(jīng)收到發(fā)送的報(bào)文段。根據(jù)定時(shí)器的計(jì)時(shí),假如在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)沒有收到接收方回執(zhí)的確認(rèn),則表明接收方?jīng)]有收到報(bào)文段,則重新發(fā)送該報(bào)文段。
由TCP協(xié)議的通信可知,TCP協(xié)議通過確認(rèn)和超時(shí)機(jī)制兩種手段來保證傳輸?shù)陌踩煽啃浴5?,網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程,在數(shù)據(jù)的通信過程中不可避免地會(huì)出現(xiàn)斷開或阻塞的現(xiàn)象,另外由于報(bào)文段經(jīng)過不同的路由器,超時(shí)之后可能報(bào)文段也會(huì)到達(dá)接收方。由此可見,僅僅通過超時(shí)機(jī)制和確認(rèn)不能保證TCP協(xié)議的安全。
2.2 TCP Reno
1990年,對TCP協(xié)議增加快速恢復(fù)算法(快速重傳算法、快速恢復(fù)算法、加速增加和下降算法等)形成TCP Reno,經(jīng)過20多年的發(fā)展,已經(jīng)成為當(dāng)前最常見的TCP協(xié)議。
(1)快速重傳算法。在TCP的接收方,當(dāng)收到報(bào)文后就給發(fā)送方發(fā)送一個(gè)確認(rèn)。假如接收方收到的報(bào)文不是所需要的報(bào)文,就會(huì)給發(fā)送方發(fā)出一個(gè)重復(fù)的確認(rèn)報(bào)文,當(dāng)發(fā)送方收到三個(gè)及以上重復(fù)確認(rèn)報(bào)文,就對丟失的報(bào)文進(jìn)行重發(fā)。
(2)快速恢復(fù)算法。當(dāng)對丟失的報(bào)文重發(fā)之后,可以通過增加擁塞窗口的大小、自動(dòng)對重復(fù)確認(rèn)報(bào)文接收數(shù)加1、發(fā)送報(bào)文的大小與接收窗口相適應(yīng)等方法來提高接收的成功率。
3 移動(dòng)設(shè)備上的TCP協(xié)議
3.1 移動(dòng)設(shè)備
當(dāng)前,隨著集成電路和嵌入式技術(shù)的飛速發(fā)展,移動(dòng)設(shè)備的功能越來越強(qiáng)大,而體積越來越小,特別是移動(dòng)設(shè)備與無線網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合后,在各行業(yè)中應(yīng)用越來越廣泛。對移動(dòng)設(shè)備的定義,并沒有一個(gè)專業(yè)的描述,總結(jié)起來,移動(dòng)設(shè)備主要具有無線性、移動(dòng)性和攜帶方便等特點(diǎn)。另外,由于移動(dòng)設(shè)備采用通為固定的硬件設(shè)備,使之具有CPU速度慢、內(nèi)存小、功耗受限和有限的輸入輸出功能等缺點(diǎn)。
3.2 TCP協(xié)議與無線網(wǎng)絡(luò)
無線網(wǎng)絡(luò)根據(jù)覆蓋區(qū)域的大小可以劃分為無線廣域網(wǎng)和無線局域網(wǎng)。在無線廣域網(wǎng)主要采用GPRS和CDPD技術(shù);在無線局域網(wǎng)中主要采用藍(lán)牙技術(shù)和IEEE802.11。無論采用哪種技術(shù),在無線網(wǎng)絡(luò)中傳輸數(shù)據(jù)都具有較高的鏈路錯(cuò)誤率、較低的帶寬及較長的時(shí)延。
在無線網(wǎng)絡(luò)中采用TCP協(xié)議,由于無線網(wǎng)絡(luò)的特性,使得TCP協(xié)議的性能明顯下降。首先,在無線網(wǎng)絡(luò)上建立無線鏈路時(shí),TCP協(xié)議的報(bào)文丟失率較高,特別是對于非擁塞性的丟包現(xiàn)象,TCP協(xié)議的錯(cuò)誤檢測無法做出正確的判斷。在快速重發(fā)和恢復(fù)算法中,當(dāng)發(fā)送方收到3個(gè)及以上重復(fù)確認(rèn)報(bào)文時(shí),就對報(bào)文重發(fā),而從應(yīng)用層的角度來看,無線網(wǎng)絡(luò)中的TCP協(xié)議使得連接的延遲增加,進(jìn)而加大了寬帶的使用,整個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接的性能下降,發(fā)送方重新發(fā)送的報(bào)文可能由于連接線路而再次丟失,這使得TCP協(xié)議在無線網(wǎng)絡(luò)中的使用更加困難。
對于上述的情況,在上個(gè)世紀(jì)末期,對TCP協(xié)議進(jìn)行了初步的優(yōu)化,首先對于非擁塞丟包進(jìn)行屏蔽;另外在不破壞TCP語議的前提下,針對連接的節(jié)點(diǎn)雙方進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化,根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行針對性的錯(cuò)誤恢復(fù)。
4 TCP協(xié)議優(yōu)化
4.1 TCP結(jié)構(gòu)
為了保證TCP在移動(dòng)設(shè)備中安全、準(zhǔn)確使用,首先對TCP的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述分析,其主要包含的字段有連接狀態(tài)、定時(shí)器、重傳計(jì)數(shù)器、最大報(bào)文段大小、收到確認(rèn)報(bào)文個(gè)數(shù)、對應(yīng)的IP控制塊、初始發(fā)送窗口大小、已經(jīng)發(fā)送但未收到的報(bào)文、待發(fā)數(shù)據(jù)、接收窗口、發(fā)送計(jì)時(shí)等。
當(dāng)接收和發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí),TCP的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)主要包含源端口、目的端口、確認(rèn)號、窗口大小、序號、檢驗(yàn)和、標(biāo)志位等信息。
(1)接收數(shù)據(jù)。首先對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)和檢查,假如出錯(cuò),直接返回錯(cuò)誤給發(fā)送方;校驗(yàn)和正確,則TCP數(shù)據(jù)存入相關(guān)的緩沖中,利用相關(guān)的接收函數(shù)完成接收,并將正確接收的結(jié)果返回給發(fā)送方。
(2)發(fā)送數(shù)據(jù)。由窗口和系統(tǒng)決定發(fā)送數(shù)據(jù)的長度,正常情況下,待發(fā)數(shù)據(jù)的大小是TCP的最大報(bào)文段大小、待發(fā)數(shù)據(jù)超過窗口的一半、窗口中無已經(jīng)發(fā)送但沒有收到確認(rèn)的數(shù)據(jù)信息;特殊情況下的發(fā)送有立即發(fā)送確認(rèn)、發(fā)FIN包、發(fā)送緊急數(shù)據(jù)等。對于發(fā)送適當(dāng)調(diào)整窗口值,對定時(shí)器進(jìn)行重傳。
4.2 優(yōu)化改進(jìn)算法
4.2.1 避免擁塞改進(jìn)算法
TCP協(xié)議收到超過3個(gè)重復(fù)確認(rèn)報(bào)文,就立即發(fā)送報(bào)文,有時(shí)不僅僅無法使報(bào)文發(fā)送到接收方,相反使得原有的通信線路更加擁塞。因此,設(shè)計(jì)一個(gè)擁塞計(jì)時(shí)器,在第一次收到超過3個(gè)重復(fù)確認(rèn)報(bào)文后立即進(jìn)行發(fā)送,隨著收到重復(fù)確認(rèn)報(bào)文的增加,TCP協(xié)議不再立即發(fā)送未收到的報(bào)文,而是在擁塞計(jì)時(shí)器的規(guī)定時(shí)間范圍內(nèi),隨機(jī)進(jìn)行發(fā)送。當(dāng)重復(fù)確認(rèn)報(bào)文收到的越多,其擁塞計(jì)時(shí)器的數(shù)值越大,即發(fā)送的間隔時(shí)間越長,從而避免了由于過多地發(fā)送同一報(bào)文而加重了線路的擁塞。
4.2.2錯(cuò)誤恢復(fù)改進(jìn)算法
對于TCP的錯(cuò)誤恢復(fù),首先要對丟包進(jìn)行判斷分析丟包是擁塞丟包還是非擁塞丟包,可以通過判斷網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)進(jìn)行分析。對TCP收到的第一個(gè)確認(rèn)報(bào)文的時(shí)間進(jìn)行判斷,假如該時(shí)間與發(fā)送時(shí)間差小于規(guī)定的時(shí)間,則表明假如該報(bào)文丟失的情況是由非擁塞丟包引起的,則直接進(jìn)入錯(cuò)誤恢復(fù)階段。
5 結(jié)束語
本文針對移動(dòng)設(shè)備中的TCP協(xié)議進(jìn)行研究,隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,移動(dòng)設(shè)備已經(jīng)成為人們?nèi)粘9ぷ鲗W(xué)習(xí)中不可缺少的一部分,如何提高移動(dòng)設(shè)備的安全性和可靠性是當(dāng)前IT業(yè)內(nèi)關(guān)注的重點(diǎn)。
參考文獻(xiàn)
[1] Douglas E. Comer 著,林瑤,蔣慧等譯,謝希仁審校,《用 TCP/IP 進(jìn)行網(wǎng)際互聯(lián) 第一卷:原理、協(xié)議與結(jié)構(gòu)》第四版,電子工業(yè)出版社.
[2] M. Allman, V. Paxson, On Estimating End-to-End Network Path Properties, In Proceedings of ACM SIGCOMM 99,1999.
關(guān)鍵詞:校園無線網(wǎng)絡(luò);802.11標(biāo)準(zhǔn);網(wǎng)絡(luò)安全
一、概述
隨著信息技術(shù)的發(fā)展和教育信息化進(jìn)程的推進(jìn),無線局域網(wǎng)技術(shù)在高校校園網(wǎng)中的應(yīng)用也逐漸普及。校園無線局域網(wǎng)表現(xiàn)出方便、靈活的組網(wǎng)方式和廣泛的適用環(huán)境等優(yōu)點(diǎn),由于無線局域網(wǎng)技術(shù)其傳輸介質(zhì)的開放性,使得數(shù)據(jù)在通信傳播過程中,極有可能被一些非法的接收設(shè)備所接收,這就給入侵者有了可乘之機(jī)。加之校園無線網(wǎng)絡(luò)自身的特殊性,無線局域網(wǎng)更易遭受黑客攻擊和泄密;此外由于高校網(wǎng)絡(luò)本身所具有的應(yīng)用范圍廣、使用群體復(fù)雜、管理難度大等眾多特點(diǎn),致使網(wǎng)絡(luò)本身更具脆弱性,致使網(wǎng)絡(luò)本身更具脆弱性,因此如何保障高校校園無線局域網(wǎng)通信的安全,成為使用高校校園無線局域網(wǎng)過程中必須解決的問題。
二、無線網(wǎng)絡(luò)存在的安全威脅
無線網(wǎng)絡(luò)一般受到的攻擊可分為兩大類:
一類是關(guān)于網(wǎng)絡(luò)訪問控制、數(shù)據(jù)機(jī)密性保護(hù)以及數(shù)據(jù)完整性保護(hù)而進(jìn)行的攻擊;一類是無線通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)、部署以及維護(hù)的獨(dú)特方式而進(jìn)行的攻擊。
對于第一類攻擊在有線網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境下也會(huì)發(fā)生??梢姡瑹o線網(wǎng)絡(luò)的安全性是在傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上增加了新的安全性威脅。
(一)保密機(jī)制的弱點(diǎn)
1、過于簡單的加密算法
WEP中的IV向量由于位數(shù)太短和初始化復(fù)位的設(shè)計(jì),經(jīng)常出現(xiàn)重復(fù)使用現(xiàn)象,從而輕易的被他人所破解。而對于其中的加密的RC4算法,在其頭256個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)中的密鑰存在弱點(diǎn),容易被黑客攻破。而且,對明文完整性校驗(yàn)的CRC循環(huán)冗余校驗(yàn)碼只能確保數(shù)據(jù)正確傳輸,并不能保證其是否被修改,因而也會(huì)出現(xiàn)安全的問題。
2、密鑰管理復(fù)雜性
在WEP使用的密鑰的過程中需要接受一個(gè)外部密鑰管理系統(tǒng)的控制。網(wǎng)絡(luò)的安全管理員可以通過外部管理系統(tǒng)控制方式減少IV的沖突數(shù)量,使無線網(wǎng)絡(luò)難以被攻破。但由于這種方式的過程非常復(fù)雜,且需要手工進(jìn)行操作,所以很多網(wǎng)絡(luò)的部署者為了方便,使用缺省的WEP密鑰,從而使黑客對破解密鑰的難度大大減少。
3、用戶安全意識不強(qiáng)
許多用戶安全意識淡薄,沒有改變?nèi)笔〉呐渲眠x項(xiàng),而缺省的加密設(shè)置都是比較簡單或脆弱的,經(jīng)不起黑客的攻擊。
(二)類型繁多的網(wǎng)絡(luò)攻擊
1、探測式攻擊實(shí)際上是信息采集活動(dòng),黑客們通過這種攻擊搜集網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù),用于以后進(jìn)一步攻擊網(wǎng)絡(luò)。通常,軟件工具(例如探測器和掃描器)被用于了解網(wǎng)絡(luò)資源情況,尋找目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)、主機(jī)和應(yīng)用中的潛在漏洞。例如,有一種專門用于破解密碼的軟件。這種軟件是為網(wǎng)絡(luò)管理員而設(shè)計(jì)的,管理員可以利用它們來幫助那些忘記密碼的員工,或者發(fā)現(xiàn)那些沒有告訴任何人自己的密碼就離開了公司的員工的密碼。但是,這種軟件如果被錯(cuò)誤的人使用,就將成為一種非常危險(xiǎn)的武器。
2、訪問攻擊用于發(fā)現(xiàn)身份認(rèn)證服務(wù)、文件傳輸協(xié)議(FTP)功能等網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的漏洞,以訪問電子郵件帳號、數(shù)據(jù)庫和其他保密信息。
(三)拒絕服務(wù)攻擊
1、信息泄露威脅與網(wǎng)絡(luò)欺騙
泄露威脅包括竊聽、截取和監(jiān)聽。竊聽是指偷聽流經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)通信的電子形式,它是以被動(dòng)和無法覺察的方式入侵檢測設(shè)備的。即使網(wǎng)絡(luò)不對外廣播網(wǎng)絡(luò)信息,只要能夠發(fā)現(xiàn)任何明文信息,攻擊者仍然可以使用一些網(wǎng)絡(luò)工具來監(jiān)聽和分析通信量,從而識別出可以破解的信息。欺騙這種攻擊手段是通過騙過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,使得它們錯(cuò)誤地認(rèn)為來自它們的連接是網(wǎng)絡(luò)中一個(gè)合法的和經(jīng)過同意的機(jī)器發(fā)出的。達(dá)到欺騙的目的,最簡單的方法是重新定義無線網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)卡的MAC地址。
2、用戶設(shè)備安全威脅
由于IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定WEP加密給用戶分配是一個(gè)靜態(tài)密鑰,因此只要得到了一塊無線網(wǎng)網(wǎng)卡,攻擊者就可以擁有一個(gè)無線網(wǎng)使用的合法MAC地址。也就是說,如果終端用戶的筆記本電腦被盜或丟失,其丟失的不僅僅是電腦本身,還包括設(shè)備上的身份驗(yàn)證信息,如網(wǎng)絡(luò)的SSID及密鑰。[3]
三、無線校園網(wǎng)絡(luò)安全解決方案
(一)身份認(rèn)證:對于無線網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)證可以是基于設(shè)備的,通過共享的WEP密鑰來實(shí)現(xiàn)
上文中提到的 MAC 地址認(rèn)證和共享密鑰認(rèn)證都還有一定的安全隱患。在無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入校園以后, MAC地址認(rèn)證需要進(jìn)行維護(hù)和數(shù)據(jù)管理的問題。例如EAP-TLS、EAP-TTLS、LEAP和PEAP。[4]在無線網(wǎng)絡(luò)中,設(shè)備認(rèn)證和用戶認(rèn)證都應(yīng)該實(shí)施,以確保最有效的無線網(wǎng)絡(luò)安全性。用戶認(rèn)證信息應(yīng)該通過安全隧道傳輸,從而保證用戶認(rèn)證信息交換是加密的。因此,對于所有的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,如果設(shè)備支持,最好使用EAP-TTLS或PEAP。針對校園多用戶群體的特點(diǎn),可以對不同用戶使用不同的認(rèn)證方法,以此來確保無線校園網(wǎng)絡(luò)的安全性。
(二)訪問控制:網(wǎng)絡(luò)用戶的訪問控制主要通過AAA服務(wù)器來實(shí)現(xiàn)
這種方式可以提供更好的可擴(kuò)展性,有些訪問控制服務(wù)器在802.1x的各安全端口上提供了機(jī)器認(rèn)證,在這種環(huán)境下,只有當(dāng)用戶成功通過802.1x規(guī)定端口的識別后才能進(jìn)行端口訪問。
一般來說,無線校園網(wǎng)絡(luò)可分為境內(nèi)網(wǎng)和境外(下轉(zhuǎn)第122頁)(上接第120頁)網(wǎng)兩大類。境內(nèi)網(wǎng)是指學(xué)校內(nèi)部訪問數(shù)據(jù)和資源的過程,教師和學(xué)生可根據(jù)需要隨時(shí)在校園內(nèi)訪問網(wǎng)絡(luò)。例如研究成果、研究資料以及論文等都要求有較好的安全性。這些用戶可以采用802.1x 進(jìn)行認(rèn)證。也就是先由用戶向認(rèn)證服務(wù)器發(fā)出接入申請,在未通過認(rèn)證的情況下,用戶無法訪問網(wǎng)絡(luò),也無法獲取IP 地址。設(shè)立證書服務(wù)器,以數(shù)字證書的形式達(dá)到雙向認(rèn)證的目的,能夠有效避免用戶接入非法 AP 以及非法用戶使用網(wǎng)絡(luò),只有在通過雙向認(rèn)證之后,用戶方可訪問網(wǎng)絡(luò),保證校園網(wǎng)資源的安全性。境外網(wǎng)指從學(xué)校外部訪問數(shù)據(jù)和資源的過程,主要是針對來學(xué)校進(jìn)行學(xué)術(shù)交流、培訓(xùn)等用戶,這些用戶關(guān)注的是能夠方便、快捷的接入網(wǎng)絡(luò),已進(jìn)行相關(guān)的文件傳輸、瀏覽網(wǎng)站等工作。因此,他們不能訪問校園網(wǎng)內(nèi)部如學(xué)校公共數(shù)據(jù)庫、圖書館期刊全文數(shù)據(jù)庫以及一些學(xué)校內(nèi)部資源的一些受限資源。如果用戶是境外網(wǎng)需要訪問校園網(wǎng)以外的數(shù)據(jù),要先通過強(qiáng)制 Portal 認(rèn)證之后方可訪問網(wǎng)絡(luò)。[5]根據(jù)不同網(wǎng)絡(luò)區(qū)分的需要采用不同的認(rèn)證方法,將 802.1x 認(rèn)證和強(qiáng)制 Portal 認(rèn)證這兩種認(rèn)證方式相結(jié)合是解決目前無線校園網(wǎng)絡(luò)安全問題的有效途徑,并有極強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。
(三)可用性:無線網(wǎng)絡(luò)有著與其它網(wǎng)絡(luò)相同的需要,這就是要求最少的停機(jī)時(shí)間
不管是由于DOS攻擊還是設(shè)備故障,無線基礎(chǔ)設(shè)施中的關(guān)鍵部分仍然要能夠提供無線客戶端的訪問。保證這項(xiàng)功能所花費(fèi)資源的多少主要取決于保證無線網(wǎng)絡(luò)訪問正常運(yùn)行的重要性。在校園的操場、食堂等場合,如不能給用戶提供無線訪問只會(huì)給用戶帶來不便而已。當(dāng)一個(gè)客戶端試圖與某個(gè)特定的AP通訊,而認(rèn)證服務(wù)器不能提供服務(wù)時(shí)也會(huì)產(chǎn)生可用性問題。這可能是由于擁塞的連接阻礙了認(rèn)證交換的數(shù)據(jù)包,建議賦予該數(shù)據(jù)包更高的優(yōu)先級以提供更好的QOS。另外應(yīng)該設(shè)置本地認(rèn)證作為備用,可以在AAA服務(wù)器不能提供服務(wù)時(shí)對無線客戶端進(jìn)行認(rèn)證。
(四)審計(jì):審計(jì)工作是確定無線網(wǎng)絡(luò)配置是否適當(dāng)?shù)谋匾襟E
保護(hù)WLAN的第一步就是完成網(wǎng)絡(luò)審計(jì),實(shí)現(xiàn)對內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的所有訪問節(jié)點(diǎn)都做審計(jì),確定欺騙訪問節(jié)點(diǎn),建立規(guī)章制度來約束它們,或者完全從網(wǎng)絡(luò)上剝離掉它們。從短期來看,校園網(wǎng)絡(luò)中心管理員應(yīng)該使用一些能檢測WLAN網(wǎng)絡(luò)流量(以及WLAN訪問節(jié)點(diǎn))的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控產(chǎn)品或工具,例如SnifferTechnologies和WildPackets廠家的產(chǎn)品。不過,采取的這些措施能達(dá)到的安全程度畢竟還是有限的,因?yàn)樗缶W(wǎng)絡(luò)管理員要根據(jù)WLAN的信號來檢測網(wǎng)絡(luò)流量,知道網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的數(shù)據(jù)流量情況?,F(xiàn)在,WLAN的提供商們(例如3Com,Avaya,Cisco,Enterasys和Symbol)將會(huì)開發(fā)出新的能夠檢測遠(yuǎn)程訪問節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)管理工具。校園網(wǎng)絡(luò)中心管理者應(yīng)該形成一個(gè)管理政策,保證網(wǎng)絡(luò)審計(jì)成為一個(gè)規(guī)范化的行為(至少每三個(gè)月檢測一次),來限制具有欺騙訪問行為的站點(diǎn)恣意進(jìn)入WLAN。
論文關(guān)鍵詞:ZigBee,通信模塊,無線技術(shù),電能管理系統(tǒng)
0 引言
隨著全球范圍內(nèi)智能電網(wǎng)建設(shè)正逐步展開,用戶端是智能電網(wǎng)重要組成部分,用戶端的核心內(nèi)容包括智能配電與能量管理、智能電器、用電安全、電力計(jì)量等多個(gè)方面。目前能量管理系統(tǒng)都會(huì)考慮采用多種通信技術(shù)混合組網(wǎng)的方式,以克服現(xiàn)有技術(shù)固有的一些不足,從而達(dá)到滿足系統(tǒng)性能和投資回報(bào)的要求。目前工業(yè)以太網(wǎng)、電力線載波及無線短距離通信被認(rèn)為是AMR自動(dòng)抄表系統(tǒng)可用的解決方案。其中無線短距離通信是一個(gè)很好的本地通信網(wǎng)絡(luò)的解決方案,工業(yè)以太網(wǎng)、GPRS及CDMA等遠(yuǎn)距離通信可以作為遠(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò),以這樣方式的混合組網(wǎng)被公認(rèn)為一種很好的解決方案。隨著一種新興的短距離、低速率無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)ZigBee技術(shù)的興起,基于ZigBee技術(shù)的本地?zé)o線自動(dòng)抄表系統(tǒng)成為了一個(gè)熱點(diǎn)。本文主要介紹了一款基于ZigBee技術(shù)無線模塊的設(shè)計(jì)及其在ZigBee無線自動(dòng)抄表系統(tǒng)中的應(yīng)用。
1 ZigBee技術(shù)的特點(diǎn)
ZigBee無線技術(shù)的特點(diǎn)是低耗電、低成本、低數(shù)據(jù)速率、短距離、通信可靠性高。它的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲饕С?種自組織無線網(wǎng)絡(luò)類型,即星型結(jié)構(gòu)(Star)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(Mesh)和樹型結(jié)構(gòu)(Cluster Tree),特別是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),具有很強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)健壯性和系統(tǒng)可靠性。這使ZigBee技術(shù)在低耗電、低成本、低數(shù)據(jù)速率、可靠性強(qiáng)的無線抄表系統(tǒng)中發(fā)揮巨大的作用。
2 ZigBee無線模塊的設(shè)計(jì)
本文設(shè)計(jì)的ZigBee無線模塊采用導(dǎo)軌式安裝的安裝方式,可以方便地安裝在35mm的標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌上,這使模塊能靈活的安裝在各類配電箱、配電柜中。其外觀側(cè)視圖如圖1所示。ZigBee無線模塊的技術(shù)指標(biāo)如表1所示。
表1 ZigBee無線模塊的技術(shù)指標(biāo)
ZIGBEE采集器
ZIGBEE網(wǎng)絡(luò)終端
無線
頻率范圍
2.41GHz~2.48GHz
RF信道
16
接收靈敏度
-94dbm
發(fā)射功率
-27dbm~25dbm
天 線
外置SMA天線
網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>
網(wǎng)狀
尋址方式
IEEE802.15.4/ZIGBEE標(biāo)準(zhǔn)地址
網(wǎng)絡(luò)容量
最大255個(gè)節(jié)點(diǎn)
通信接口
通信接口
RS485
工業(yè)以太網(wǎng)
波特率
9600bps(默認(rèn))、4800bps、2400bps、1200bps可選;
關(guān)鍵詞:智能信息;網(wǎng)絡(luò)技術(shù);通信技術(shù)
中圖分類號:TP311文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-3044(2010)18-5028-01
1 概述
為了提高信息處理的效率以及滿足特殊情況下的數(shù)據(jù)采集、處理的需要,產(chǎn)生了智能信息處理技術(shù)。所謂智能信息技術(shù)就是通過計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的采集、處理以及顯示信息,為用戶提供高效的信息支持。近年來隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和嵌入式技術(shù)的快速發(fā)展,智能信息技術(shù)已獲得了廣泛的應(yīng)用。從最簡單的智能家電到航空航天設(shè)備無一例外的使用到了智能信息技術(shù)。論文試圖從網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與智能信息處理的角度入手,系統(tǒng)的論述網(wǎng)絡(luò)處理對智能信息的巨大影響。
2 智能信息技術(shù)
所謂智能信息技術(shù)就是自動(dòng)的對信息進(jìn)行處理,從信息采集、傳輸、處理到最后提交都是自動(dòng)完成的。所以可分為:智能數(shù)據(jù)采集、智能信息處理、智能數(shù)據(jù)顯示三個(gè)部分。智能數(shù)據(jù)采集就是指通過以計(jì)算機(jī)技術(shù)為主體的設(shè)備自動(dòng)獲取特定對象的信息,并保存到指定設(shè)備上的一種技術(shù)。它涉及到計(jì)算機(jī)技術(shù)、人工智能、電子技術(shù)、嵌入式技術(shù)等方面。它具有智能、準(zhǔn)確、高效、實(shí)時(shí)的特點(diǎn)。目前已被廣泛應(yīng)用于物流、工業(yè)控制等多個(gè)領(lǐng)域。智能信息處理都是通過通用計(jì)算機(jī)或單片機(jī)預(yù)先編程對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行一系列的處理,然后通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)送到指定的終端,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)處理。一個(gè)最常見的例子就是用于汽車報(bào)警的智能報(bào)警設(shè)備。當(dāng)有異常情況發(fā)生時(shí),處理端對采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過計(jì)算然后自動(dòng)向用戶手機(jī)發(fā)送報(bào)警短信或其它信息。還有就是目前還比較少見的智能電飯煲,該電飯煲能通過手機(jī)直接控制是否啟動(dòng)做飯功能。智能數(shù)據(jù)顯示就是將獲取的數(shù)據(jù)采用靈活的方式提供給用戶,可能是文字信息也可能是聲音或圖片,其目的只有一個(gè)就是讓用戶能及時(shí)、有效的獲取所需信息。例如報(bào)警信息,可能是短信也可能是報(bào)警聲音,還可能是震動(dòng)。根據(jù)不同的安全級別,提供不同的報(bào)警信息。
所以智能信息處理技術(shù)就是通過采用計(jì)算機(jī)或受限的計(jì)算設(shè)備(如單片機(jī)等)以及其他電子設(shè)備,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的獲取、處理以及顯示信息,可以有效的減輕用戶工作壓力,實(shí)現(xiàn)無人化處理。
3 智能信息處理的網(wǎng)絡(luò)化
智能信息處理技術(shù)之所以在近年來取得了巨大的進(jìn)步,一個(gè)重要的原因就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展,特別是無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展,使得信息的高效傳輸成為可能,也使得多點(diǎn)協(xié)同工作成為現(xiàn)實(shí)。采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù),我們可以將采集、處理、顯示分開來,但能實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)協(xié)同工作,從而快速的完成從采集到顯示。同時(shí),利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)讓多個(gè)處理設(shè)備能共同工作產(chǎn)生龐大的工作能力?,F(xiàn)就從通信、協(xié)同等方面來論述網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對智能信息處理的巨大影響。
1)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為智能信息采集提供了傳輸基礎(chǔ)。過去之所以智能信息技術(shù)得不到快速的發(fā)展就是因?yàn)榧词鼓茏詣?dòng)的采集到信息,但如何高速將信息提交給用戶是一個(gè)無法逾越的障礙。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),特別是無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)獲得巨大的發(fā)展后,采集的信息通過無線網(wǎng)絡(luò)可以高效傳輸?shù)街付ǖ慕K端,實(shí)現(xiàn)采集、處理在物理位置上分離,但能高效的工作。一個(gè)典型的例子就是網(wǎng)絡(luò)攝像頭。網(wǎng)絡(luò)攝像頭可以分布在任何角落,通過有線或無線的網(wǎng)絡(luò),可以將攝像頭采集的視頻信息,傳輸?shù)浇邮战K端,為遠(yuǎn)程監(jiān)控終端提供視頻信息。目前在智能信息采集方面用到有線或無線傳輸技術(shù),如目前的3G技術(shù)以及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。當(dāng)然為了實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)傳輸還要用到流媒體技術(shù),如使用RTCP、RTSP協(xié)議等。在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)應(yīng)選擇哪種技術(shù)方案,一個(gè)主要的原則就是適用和夠用。就是根據(jù)具體需要選擇適合用戶需要的方案就可以了,沒有必要去追求高配置、高花費(fèi)的方案,這與基于適用的工程原則不符。
2)為多設(shè)備協(xié)同工作提供了基礎(chǔ)。在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)被發(fā)明之前,要在異地間實(shí)現(xiàn)多設(shè)備協(xié)同工作幾乎是不可能完成的事情?,F(xiàn)在由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展,我們可以通過網(wǎng)絡(luò)將異地間的設(shè)備連接起來,并在相關(guān)軟件的作用下實(shí)現(xiàn)多處理設(shè)備的協(xié)同工作,從而具有巨大的計(jì)算能力,可以完成很多需要大規(guī)模計(jì)算的任務(wù),為高速完成任務(wù)提供了可能。同時(shí),對某些必須分布在異地的設(shè)備協(xié)同工作提供可能。如安裝在汽車上的安全監(jiān)控系統(tǒng),由于汽車的移動(dòng)性,必須采用無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采集端與控制端分離,但必須一起協(xié)同工作。通過網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)能夠完成設(shè)備間快速的交換信息,并在協(xié)同指令的統(tǒng)一下完成自動(dòng)采集信息,然后處理,最后顯示或提交。這一切工作過程都在統(tǒng)一的指令下完成的。這樣可以提高處理的速度,滿足高實(shí)時(shí)工作的需要。如防空系統(tǒng),必須將采集設(shè)備(如對空雷達(dá)),處理設(shè)備和顯示設(shè)備布置在不同的地方,多個(gè)設(shè)備間協(xié)同工作,完成監(jiān)控天空的任務(wù)。這樣一旦有情況,在遠(yuǎn)處的指揮系統(tǒng)就能發(fā)現(xiàn)目標(biāo),并能采取及時(shí)的應(yīng)對措施,滿足現(xiàn)在戰(zhàn)爭的需要。
3) 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為智能信息處理提供高度的適應(yīng)性。由于目前無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展,我們的智能信息處理設(shè)備能在任何時(shí)間任何地點(diǎn)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接,使得我們的處理設(shè)備沒有任何時(shí)間和地點(diǎn)的限制。特別適合于某些人類不方便的場合,如高溫、高壓、高酸堿鹽的環(huán)境。還有一些很廣闊的環(huán)境,如采用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對新疆煤層的監(jiān)控。同時(shí),通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù),我們可以很方便的實(shí)現(xiàn)智能設(shè)備的遠(yuǎn)程更新和維護(hù)。就目前的技術(shù)來看,不僅能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程軟件實(shí)時(shí)更新,對采用某些技術(shù)(如SOPC技術(shù))的設(shè)備還能實(shí)現(xiàn)硬件的遠(yuǎn)程升級。可見采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù),能提高智能設(shè)備的適應(yīng)能力,還能提高其使用的壽命。當(dāng)然,一旦設(shè)備發(fā)生異常如果配置設(shè)備異常檢測部件,就可以實(shí)時(shí)檢測出異常情況,并根據(jù)具體情況做出評估從而及時(shí)采取有效的措施。一個(gè)最普通的例子就是美國的太空實(shí)驗(yàn)室,它的運(yùn)行情況主要依賴設(shè)備自動(dòng)檢測,對一些異常情況還能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)維修??梢灶A(yù)測智能檢測與維護(hù)技術(shù)將會(huì)在越來越廣泛的領(lǐng)域被應(yīng)用。
當(dāng)然隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,特別是無限網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,智能信息技術(shù)將得到更加廣泛的應(yīng)用,為用戶提供更加智能的服務(wù),還將進(jìn)入更加廣泛的領(lǐng)域。如入生物工程領(lǐng)域等。
4 結(jié)論
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為智能信息技術(shù)的應(yīng)用提供了信息傳輸和協(xié)同工作的基礎(chǔ),隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,一方面將促進(jìn)智能信息技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,為人類提供更具智能的服務(wù),另一方面也將擴(kuò)展智能信息技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域。同時(shí),可以預(yù)測隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、人工智能、控制技術(shù)的發(fā)展,智能信息將能得到更加廣泛的應(yīng)用,甚至能進(jìn)入生物體內(nèi)實(shí)現(xiàn)生物體征監(jiān)控,實(shí)時(shí)的監(jiān)控生物的狀況,為人類的健康做出貢獻(xiàn)。還有一點(diǎn)可以肯定的是智能信息技術(shù)必將是計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向。
參考文獻(xiàn):
[1] S.J.Russell, et al. Artificial Intel ligence[M]. Prentice-Hall Inc.,1995.