CARINA:一种高效的解决IoT互操作性的应用层协议转换方案

为了解决物联网设备众多、协议众多,以及协议架构和应用场景不同引发的物联网设备互操作性问题,针对应用层使用广泛的HTTP等4种协议,提出了一种基于协议包解析和关键方法映射的高效可扩展的应用层协议转换方案。考虑到4种协议的基础架构、消息格式、通信模式以及应用场景具有较大差异,该方案通过对协议原始数据包进行解析和关键信息提取,然后统一以键值对的形式进行信息存储,解决了不同协议信息存储的统一性问题。通过构造关键方法映射表,将不同协议的方法进行映射,实现了不同协议之间的互联。实验结果表明,基于所提方案实现的协议转换系统能很好地完成4种协议之间的消息转换。相比同类型的Ponte方法,在相同实验条件下,所提方案的转换速度都优于Ponte,甚至在某些情况下表现出了将近10倍的速度差距,同时支持多出一倍的转换类型。实验结果验证了所提方法在可扩展性和转换时间等效率方面相比同类型的协议转换算法具有显著提升。

基于LoRaWAN无线抄表应用场景的MAC层协议设计

LoRaWAN协议上行采用纯ALOHA(Pure ALOHA,P-ALOHA)的方式发送数据,信道碰撞率高且利用率低,不适合用于无线抄表等应用场景。针对LoRaWAN协议的局限性,提出了一种适合于无线抄表应用场景的介质访问控制(Media Access Control, MAC)层协议。该MAC层协议设计了超帧的结构,采用时隙ALOHA(Slot ALOHA,S-ALOHA)协议与时分多址(Time Division Multiple Access, TDMA)协议相结合的混合式接入机制,并在信道上融入突发业务,节点可以根据TDMA时隙的使用情况,灵活决定用于竞争的时隙;设计了将节点分散到一个超帧的不同复帧发送数据的方法;利用超帧的结构,能使具有不同发送周期的节点在同一个信道上工作;根据功能需求对帧结构进行了改进。仿真结果表明,与P-ALOHA协议相比,该MAC层协议能很好地降低碰撞率,提高信道利用率,并且能很好地解决因大量节点同时发送数据而造成的信道瘫痪问题。

基于健康信息交换第七层协议的心电图仪信息化研究

背景:医疗仪器种类繁多且数据结构各异,缺乏统一的交互标准,严重阻碍了医疗仪器的信息化共享。目的:以心电图仪为研究对象,应用健康信息交换第七层协议(Health Level Seven,HL7)信息化标准实现其信息化交互,探讨基于HL7的医疗仪器信息化交互的可行性和优越性。方法:分析比较现有的数据交换标准,以HL7注释心电图作为心电图仪的交互标准,以消息引擎方式在WINCE嵌入式平台下采用.Net和可扩展标记语言关键技术实现心电图仪的标准心电数据交换协议消息解释和HL7信息化编码,并验证其有效性。结果与结论:对信息化编码后的数据成功通过HL7结构的有效性验证,心电图数据能解析并正确显示。研究结果验证了心电图仪HL7信息化的可行性,且实现方法具有较好的可扩展性和通用性。

智能火灾监控系统应用层协议设计

针对火灾监控的通信要求，本文着重介绍了一种分布式智能火灾监控系统通信部分的设计与实现。该系统采用多CPU并行处理方式，利用现场总线技术实现系统各组件间的联网和信息传输。实践验证，系统中通讯协议设计灵活轻巧，可靠性和扩展性都很理想。

IEEE 802.22标准的物理层与MAC层协议

介绍了IEEE 802.22标准的提出背景及发展现状,对该标准的物理层及MAC层协议进行了描述,指出了IEEE 802.22标准的一些最新研究进展。

列车用CAN总线应用层协议研究与实现

铁路行业总线应用具有其自身的特点,目前还没有出现面向铁路专用的CAN总线应用层协议标准,本文以TCN(IEC61375-1)为参考,结合CAN总线自身的底层协议特点,借鉴了其他CAN总线应用层协议的优点,设计出面向列车总线应用的CAN总线应用层协议——Train-CAN协议.该文主要从该协议的报文分配、报文传输机制描述和网络管理方法3方面加以研究,并分析了一个典型的应用——分布式车载故障检测记录系统,通过该系统的实际运行情况证明了Train-CAN协议应用于铁路机车的合理性.

应用层协议识别算法综述

能够标识出Internet上每个流所使用的应用层协议是一系列网络应用的前提和基础。然而随着网络的高速化和协议的复杂化,传统的基于端口识别应用层协议的算法已经不够准确,因此各种新的协议识别算法成为研究热点。本文介绍了协议识别问题的几个基本概念,将目前正在使用或研究的协议识别算法总结为三类并分析了各自的优缺点及关键技术和难点,最后指出了两个进一步研究的方向。

XL纯电动轿车CAN总线系统及应用层协议的开发

为了满足XL纯电动轿车控制实时性和可靠性要求,提出了基于CAN总线的分布式控制系统拓扑结构,开发的CAN总线应用层协议,包括通信内容、ID编码、数据编码、数据格式、消息调度以及底层接口定义等6部分。文中还介绍了所开发的基于CAN总线的硬件在环测试系统。通过硬件在环测试、台架联合调试和道路试验对CAN总线系统进行综合实测和评价。实际运行表明,纯电动汽车CAN总线系统具有较高的可靠性和实时性。

采棉机智能监控系统CAN应用层协议设计

以4MZ-6A型六行采棉机为应用对象,搭建了基于CAN总线的数字化智能监控系统。以CAN2.0B协议帧结构为基础,解析扩展帧ID报文标识符的组成和含义,研究了基于CAN总线应用层协议的制定原则、方法及其实现。该协议在六行采棉机样机上应用试验表明:该应用层协议不仅能满足实际需要,而且还具有极强的移植性、扩展性,在其他大型农业机械或工程机械的监控系统中具有通用性。

基于特征串的应用层协议识别

随着各种P2P协议的广泛应用以及逃避防火墙检测的需要,传统的基于常用端口识别应用层协议的方法已经出现问题。文章通过分析可用的文档和实际报文TRACE,分别为七种应用层协议找出其实际交互过程中必须出现且出现频率最高的固定字段,并将这些固定字段作为协议的特征串来识别这七种协议。实验结果表明,相较于端口方法,使用特征串方法识别这七种应用层协议具有更高的准确性,并且时间消耗的增长不会超过2%。

电动汽车CAN网络应用层协议研究

结合电动汽车控制策略和结构特点,以国际成熟协议SAE J1939等为参考,研究电动汽车各ECU间进行信息共享的应用层协议编制问题。提出了典型电动汽车的CAN网络拓扑结构,详细分析了29位ID的分配原则和方法;充分利用CAN通信的优势,对节点源地址分配、单帧与多帧标识、多帧编号等关键问题进行明确的规定。在总线波特率为250 Kbps时,分别通过CANoe仿真软件和RMA方法验证了协议的有效性和实时性。

CAN总线应用层协议的研究与实现

在研究CAN协议的原理及应用技术的基础上,为了满足波控系统控制策略的需要,设计了CAN总线应用层协议。该协议对网络信息进行了分类,在CAN2.0B标准基础上重新定义了标识符域,并对数据编码、网络管理机制和物理接口等作了定义。介绍了所开发的基于CAN总线的控制网络。实际运行表明,该协议具有网络负载小、通讯实时性好和可靠性高的特点。

基金会现场总线用户层协议分析与实现

现场总线是目前自动控制技术发展的趋势 .基金会现场总线 (Foundation Fieldbus)在众多现场总线中脱颖而出 ,成为技术上最先进的现场总线 .基于基金会现场总线标准的用户层协议的实现有助于开发面向仪器、仪表等控制设备的应用 ,促进我国自控技术的数字化、智能化进程 .本文从协议及软件的角度分析了用户层协议 ,给出了基金会现场总线用户层协议的设计模型及实现方法 .

DeviceNet总线应用层协议的实现

DeviceNet现场总线技术是一种先进的,直接用于与底层设备相连的总线技术,有着广泛的应用。文中分析DeviceNet面向对象的应用层协议技术,并利用单片机系统,实现对DeviceNet应用层协议核心的编制,完成了一种DeviceNet兼容设备的原型。

应用于电动汽车的CAN网络应用层协议研究

介绍了CAN技术规范和OSI参考模型;从通信内容的确定、标识符分配、消息编码方式、消息调度策略、数据格式定义5个方面考虑,制定了一套适用于电动汽车的CAN网络应用层协议。实际应用表明,采用该协议的CAN总线通信系统有很高的可靠性,通信负载率不超过30%,保证了紧急报文的及时发现和处理。

一种应用层协议解析加速算法

为解决WEB应用服务端高并发压力时应用层协议解析带来的性能和稳定性问题,通过统计分析发现一些应用层协议(如RTSP、HTTP、SSDP等)结构具有字段数量有限、字段名称固定、名称与分割符之间内容为该字段值以及结构非固定等特征,提出一种协议字段树结构,基于该结构提出一种应用层协议内容解析加速算法,在解析过程中不会出现匹配失败及回溯情况。针对具有上述特征的应用层协议,通过与传统的协议解析方法及多模字符串匹配算法实验对比,结果显示,提出的基于协议字段树结构的解析加速算法解析性能比传统的解析方法平均提升16.5%以上,算法适用于高并发压力下ASCII及二进制形式的协议内容解析,具有良好的扩展性。

抗噪的未知应用层协议报文格式最佳分段方法

为了自动解析未知应用层协议的报文格式,提出一种未知应用层协议报文格式的最佳分段方法.这种方法不需要关于未知应用层协议的先验知识.它首先建立一种用于最佳分段的隐半马尔可夫模型(HSMM),并利用未知应用层协议在网络会话过程中传输的报文序列样本集来估计该模型的参数;再通过基于HSMM的最大似然概率分段方法,对报文中的各个字段进行最佳划分,同时获取代表各个字段语义的关键词.这种方法并不要求训练集绝对纯净.它能够基于观测序列的似然概率分布,发现混杂在训练集中的其他协议数据(噪声)并进行有效过滤.实验结果表明,该方法能够解析文本和二进制协议的报文格式,依据关键词构建的协议识别特征有很高的准确识别率,并能有效地检测出噪声.

AgileSN:一种轻便易用的智能传感器应用层协议

自主式智能传感器是一种高度集成的传感器系统,需要运行特定的协议与外界交换数据,能够大幅度减少应用系统的建立和开发时间.参考IEEE1451系列标准,提出了一种易于理解和实现的轻量级应用层协议AgileSN,具有自动发现、高性能、高可扩展性的特点.描述了AgileSN协议模型和工作过程,对比了与IEEE1451的异同,介绍了一种具体实现的途径,并给出了一个应用实例.

基于Linux防火墙连接跟踪机制的应用层协议过滤方法的研究

论文首先对Linux防火墙的连接跟踪机制进行了简要分析,在此基础上提出了一种基于连接跟踪机制的高效的应用层协议过滤方法,并给出了以此方法为核心的过滤系统的简单实现。

基于应用层协议分析的文件共享服务监听技术

针对文件共享服务中的安全性问题提出了使用应用层协议分析方法对文件共享服务进行监听的技术.系统在普通PC机上通过软件的形式,应用C++语言编程实现,提高了网络共享监听系统的效率,使其在软件形式实现的情况下仍然具有较好的性能.实验结果证实了其适用性.