应用贝叶斯模型的盲近场通信感知一体化算法

在6G通信系统中,随着天线规模的增大,菲涅尔区逐步扩展,现有的远场通信假设会引入严重的能量扩散,即角度域不再稀疏.近场通信利用球面波前进行建模,其信道模型与用户到达基站的角度和距离相关,在通信的同时可以估计角度和距离,实现通信感知一体化(Integrated Sensing And Communication,ISAC).本文针对近场环境下ISAC问题,提出了基于极坐标的近场模型,通过非均匀网格划分将ISAC转化为稀疏估计问题,进而提出基于稀疏贝叶斯学习模型和消息传递算法的ISAC算法,同时完成活跃用户检测、位置感知和通信.此外,所提算法采用差分调制,在通信和感知中无需利用导频,即可实现盲ISAC,有效提升通信系统的频谱效率.仿真结果表明,相对于均匀区域划分和文献现有方法,本文提出的ISAC算法可获得更高的感知精度和误码率性能.

太赫兹近场通信信道特性研究综述

为满足不断提高的数据传输需求,未来的通信技术会向更高的载波频率发展,基于太赫兹频段的通信可实现高稳定性和高数据速率通信。本文综述了太赫兹近场信道特性及信道建模的研究进展,介绍了太赫兹频段下对近场信道分析的必要性,对比了远近场信道的区别;针对太赫兹近场通信信道,介绍了球面波前建模与基于电磁波理论的模型;结合信道建模技术与近场信道特点,介绍了可用于近场信道建模的方法论;最后对太赫兹近场信道特性研究进行了总结并对未来发展方向进行了展望。

面向下一代网络的近场通信:理论、应用与挑战

从电磁理论出发,分析了近场通信不可忽视的电磁特性和波束特性,以及对现有通信系统性能的影响。利用近场效应,阐释了几种典型近场应用场景以及如何实现更高的性能指标。最后,为实现近场通信容量的提升,介绍了一些实现方法与架构,并对近场信道估计的两种技术进行展望,指出了未来研究方向。本研究可为未来近场通信的研究提供参考。

基于稀疏阵列的近场通信与感知方法

超大规模阵列的应用可以显著增加传输距离和提高频谱效率,克服路径损耗,从而为通信领域带来新的发展机遇。在超大规模阵列中用户往往处于辐射近场区域,因此通信系统需要采用更为精准的球面波模型。然而,超大规模阵列面临硬件成本和能耗高以及信号处理算法复杂等问题。为解决该问题,提出利用稀疏阵列构造超大规模阵列,赋能近场通感一体化。分别对稀疏阵列在远场和近场通信与感知中的关键问题进行了深入分析,阐述了现有稀疏阵列应用的挑战,并提出未来稀疏阵列的研究方向。

智能超表面近场通信的机遇与挑战

实现无线环境的智能可控是无线通信领域研究的热门课题之一。作为6G的关键技术之一,智能超表面(Reconfigurable Intelligent Surface, RIS)被认为是一种革命性的电磁环境调控技术。RIS以绿色、低成本的方式显著提升网络性能,通过对发射机和接收机以及传播环境的联合优化,重新定义无线系统的传播范式,构建智能可控的无线传播环境。RIS通常依赖于无源被动调控机制,但这种机制带来乘性路径损耗问题,超大规模调控单元的部署十分必要。随着阵列尺寸的扩大以及频率的提高,传统的平面波假设不再适用,近场传输不可避免。为了更精确地刻画RIS近场传输,需要研究近场球面波的传输模型及其在辐射近场区域的影响。深入分析RIS辅助的近场无线通信系统的信道模型,针对性地设计了适应性预编码方案和传输策略,旨在充分利用RIS辅助近场通信的潜在优势,提升整个无线通信系统的性能和效率。

近场通信技术在变电站蓄电池组维护中的应用

近场通信(Near Field Communication,NFC)技术是一种允许两个电子设备在短距离内进行通信的技术,通常应用于移动支付、门禁系统等领域。在变电站运维中,蓄电池组作为关键的备用电源,其维护保证了整个电力系统的可靠性和安全性。文章详细探讨NFC技术在变电站蓄电池组维护中的应用,包括集成到蓄电池监控系统、数据的快速读取和写入、故障诊断与状态监测的实现以及蓄电池维护的优化。通过测试验证该技术有利于提高变电站蓄电池组的维护效率与准确性。

基于近场通信与低频唤醒的电池监测系统设计

文中提出一种近场通信与低频唤醒相结合的无线通信架构,介绍了一种用于起动电池或其他零散分布电池的无线监测系统设计。该系统由小型可植入监测板、手持机以及上位机软件组成,管理人员可使用手持机以近场刷卡方式或低频广播方式巡检起动电池。其中监测板由微控制器、蓄电池参数采集电路和无线通信电路组成,体积小、功耗低,可封装到蓄电池外壳内,实时计算蓄电池状态信息。经实验测试,该系统具备低功耗和灵活性等特性,满足监测起动电池的要求。

面向超大规模阵列的近场通信研究

超大规模阵列可以有效提升传输距离,克服路径损耗,为通信发展带来新的机遇。在超大规模天线阵列系统中,用户和散射体更可能位于近场辐射区域,通信系统应采用更精确的球面波模型。然而,目前针对超大规模阵列近场通信的研究尚处于初始阶段,面临着码本搜索开销大、波束追踪复杂度高等问题。基于现有研究基础,分析了近场通信中的关键问题,包括波束训练、波束追踪以及天线可视区域,指出所面临的挑战,并提出了未来愿景。

6G超大规模天线阵列近场通信的波束赋形设计

应用超大规模天线阵列(Extremely Large-scale Antenna Array, ELAA)是未来6G移动通信基站的发展趋势。ELAA的孔径增加使阵列近场区域扩大,原有研究中的远场假设不再成立,对于ELAA近场通信,应该建立正确的近场模型进行研究。基于此,建立了近场球面波信号模型并提出了ELAA近场多用户多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO)通信系统模型,通过进行波束赋形设计优化近场通信的可达和速率。为了突出正确近场通信模型的重要性,对比了原有远场平面波假设下的波束赋形设计在近场通信中的性能。此外,考虑到ELAA的硬件开销,设计了相位提取-迫零(Phase Extraction Zero-Forcing, PE-ZF)混合波束赋形方法。结果表明基于近场正确建模的波束赋形设计拥有最佳的和速率,同时提出的PE-ZF混合波束赋形方法拥有良好的性能,验证了ELAA近场通信波束赋形设计的重要性。

近场通信技术的安全研究进展与发展趋势

随着移动互联网和移动支付的发展,NFC技术因其天然的安全特性和便利性,成为运营商、银行、厂商等热捧的对象.由于涉及到移动支付和敏感信息的传输,该技术也受到安全研究人员和攻击者的广泛关注.虽然国内外安全专家和学者对NFC安全问题已进行了一定的研究,但目前还没有详细和全面介绍最新安全研究成果的论文.为解决此问题,该文分析和总结了国内外最新的研究成果,并对NFC安全问题未来的研究方向进行了展望.首先,介绍了NFC技术的基本特性、通信过程、协议栈、工作模式等,分析了该技术面临的安全威胁,包括通信安全、安全漏洞、安全元件、恶意软件、网络钓鱼等内容.然后,通过分析相关研究工作,总结了NFC技术的安全研究现状.最后,从安全威胁的角度,对未来的研究方向进行展望,在安全信道、漏洞挖掘、安全元件、恶意软件检测、恶意内容检测、移动支付等方面分析了研究内容和研究方法.

生鲜农产品供应链近场通信智能数据采集终端系统设计与开发

为了解决生鲜农产品供应链信息传递不连续、不完整、不真实等问题,防止农产品给人民生活健康带来威胁,该研究开发了基于近场通信技术的数据采集终端。该文分析了生鲜农产品供应链数据采集设备及工作环境的特点,开发一种基于近场通信技术（near field communication）、北斗系统（bei dou system）及全球移动通信系统（global system for mobile communications）集成技术的生鲜农产品供应链数据采集终端。该终端包含4个模块：NFC模块、系统CPU模块、北斗模块和GSM模块及电路系统。终端在写入数据时,同时将北斗加密数据通过NFC芯片PN532写入NFC标签,并通过GSM模块以短信的方式传递给后台数据库,利用RS232将数据信息传入节点企业平台,实现生鲜农产品数据信息的三重备份。该采集终端借助物联网及无线传感网的技术优势,实现生鲜农产品供应链各环节数据的自动智能采集并进行加密,满足企业在生产过程中不断变化环境下的数据采集及存储需求,该终端在极端环境下读取速度虽然降低了10%~25%,但存储率依然为100%,满足生鲜农产品供应链数据采集的需要,能够实现节点企业间信息连续度,为实现生鲜农产品可追溯提供参考。

近场通信物联网技术在农产品供应链信息系统中应用

为了应对农产品安全问题,农产品供应链信息系统的构建和完善刻不容缓。该文在总结国内外农产品供应链信息系统研究进展的基础上,借鉴了关键信息技术在农产品供应链及信息系统平台中的作用,分析了近场通信(near field communication,NFC)技术在农产品供应链信息系统构建可能性及技术的可行性。以吉林省肉鸡为研究对象,设计并实现了NFC与物联网融合应用的肉鸡供应链信息系统,并就信息系统层次结构及数据结构等进行了系统设计与实现。研究表明,以物联网构架为基础,应用NFC技术实现了肉鸡供应链信息全记录,能够保证肉鸡供应链中每个节点信息的安全,可提高肉鸡供应链效率,保障肉鸡产品的安全,提升中国肉鸡产品在国际市场核心竞争能力,同时能为肉鸡及其他农产品的溯源及召回提供借鉴。

移动支付近场通信智能水表系统

针对传统的预付费水表缺乏便利性和实时性等问题,实现了一种具有移动支付功能和数据查询功能的近场通信(NFC)智能水表系统。首先,根据水表的预付费业务需求,设计了基于NFC技术的水表系统整体架构并且完成了软硬件设计;其次,提出了一种通过检测外部磁场变化唤醒水表的低功耗机制;最后,结合NFC安全协议分析了系统在移动支付水费过程中的安全性。经测试,该水表系统支持用户利用NFC手机等移动终端进行动态唤醒,并实现移动支付和数据查询上传功能。

近场通信技术分析

对近场通信技术的相关标准作了分析;对其发展过程、目前的状况和未来的发展趋势作了详细的介绍。分析了该技术在商业环境中的运用模式和应用开发中的关键问题。安全问题成为决定应用是否成功的重要因素,文中分别从链路层和应用层对近场通信技术中的安全问题作了全面的分析,说明了目前近场通信技术发展的情况和存在的困难,并指出未来的技术发展方向和趋势。

应用于近场通信(NFC)系统中的软磁屏蔽材料

近距离无线通信技术的发展,对系统的安全性、稳定性提出了更高的要求。概述了近场通信(NFC)技术基本原理,分别从软磁屏蔽材料的作用、国内外研究状况、软磁材料表征方法以及NFC系统用软磁屏蔽材料的关键技术等方面,对这种材料进行了评述。文章还介绍了应用于甚高频段(UHF)NFC系统中的软磁材料研究状况。

基于近场通信的WiFi传输连接方案

利用近场通信(NFC)技术安全性高、便捷和功耗低的特点,提出采用NFC为无线保真(WiFi)传输建立连接的2种方案:NFC触碰传递WiFi局域网的密码和NFC触碰传递上层加密传输的密钥,避免传统WiFi传输通过搜索热点后需经过认证加入局域网的繁琐操作,同时保证数据传输安全性。根据第2种方案实现NFC+WiFi数据传输系统,测试结果表明,该方案的建立设备连接速度和传输速度均快于传统WiFi方式。

基于近场通信技术的无线无源体温传感器

该文设计了一种无线体温传感器(WBTS),无需单独电源供电,使用时只需将WBTS与具有近场通信(NFC)功能的手机贴近即可在应用程序上实现体温数据的实时采集。WBTS主要由数字体温探头(d-BTP)、NFC模块和天线三部分组成。d-BTP采用单片芯片实现体温数据的采集和处理,NFC模块和天线实现NFC手机和WBTS之间的无线能量传输和数据通信。d-BTP和NFC模块之间采用通用异步传输收发器通信协议,并采用数据压缩技术提高传输效率和降低功耗。经过测试,在(32~42)℃范围内,WBTS的误差为±0.1℃。WBTS具有精度高、功耗低、抗干扰能力强、无需独立电源供电等特点,可以集成到可穿戴设备中用于体温监护和健康管理。

绑定式近场通信3GCOS安全性研究

分析近场通信技术在应用上的安全问题和3GCOS系统的安全属性,针对卡的安全性问题提出解决方案。以3G的USIM卡为载体,采用近场通信技术把非接触的应用绑定在USIM卡上,在USIM卡中共存非接触应用的系统,并通过不同的接口实现方式与外界接触,实现不同的应用功能,制造出集成非接触应用的USIM卡。

基于近场通信认证的无线局域网无线接入协议的安全性设计

针对基于近场通信(NFC)认证的无线局域网(WLAN)无线接入协议点对点通信模式存在的问题,如明文传输、用户接入匿名性、数据易于被窃听、易于被篡改等,提出基于NFC认证的WLAN无线接入协议安全性的设计。该协议采用Diffie-Hellman密钥交换算法与第二代安全散列算法(SHA)建立安全隧道来完成随机信息的交换;采用椭圆曲线数字签名算法来消除用户的匿名性。从协议需求分析、架构设计与协议时序步骤三个方面入手,给出了一个计算机上的原型实现。通过有色Petri网(CPN)建模,实验仿真结果表明:基于NFC认证的WLAN接入协议对于无线局域网的非法接入攻击与窃听攻击有着良好的抵抗效果。

面向物联网的可见光近场通信方法研究

为了满足物联网应用中边缘感知系统信息交互的需求,可以采用传输便捷、功耗较低的近场通信方法。然而,传统的近场通信方法基于电磁波的广播通信,广播通信存在着安全性的先天不足。针对这一安全问题,使用移动设备上的可见光传感器实现了一种面向物联网的可见光近场双工通信系统。在该系统中,上行链路和下行链路采用不同的传感器模块进行数据传输。上行链路由环境光传感器感知光强变化完成数据接收,并且针对可见光源信号不稳定的特点,提出了一种基于可见光通信的状态转化调制STM(State Transaction Modulation)策略。在下行链路中,采用图像传感器扫描移动设备屏幕实现数据传输,并提出了一种能耗自适应的信号传输方法降低下行链路的能量开销。实验结果表明,在上行链路中,STM调制的传输速率高于PWM和PIM调制且能耗大幅降低,在传输序列有重复的情况下吞吐率亦优于DH-PIM调制。