低速无线个人区域网802.15.4的安全研究

短距离无线通信技术近年来成为通信领域热点,其主要特征是低功耗、低成本和低数据率,可广泛应用于军事、工业控制、精准农业及医学等领域的无线传感器网络构建,将会在未来的后PC即普适计算时代发挥重要作用。同时,由于其开放传输信道和"三低"特性,安全性成为保证短距无线通信网络健壮稳定运行的关键"基石"。针对低速无线个人区域网(LR-WPAN)802.15.4,详细分析其安全架构,根据最高安全级别组件AES-CCM的底层加密算法AES和泛型CCM模式,结合安全帧格式,提出了一种AES-CCM实施的输入分组模型,并进行时间性能对比实验。针对LR-WPAN可能存在的攻击和802.15.4潜在的安全问题,提出相应的改进措施。

IEEE802.15.4的CC2530无线数据收发设计

基于TI公司的CC2530实现了IEEE 802.15.4(ZigBee)的无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)协议;在分析CSMA-CA算法的基础上,重点讨论了片内集成的命令选通/CSMA-CA处理器的工作机制,同时组建了一个小型星状网络。测试结果表明,在节点通信范围内,节点收发的成功率和正确率均达到了100%。

15.4tex大豆纤维纱纺制工艺的研究

分析大豆纤维的物理性能,在试纺中对工艺进行探讨、改进和优化设计,解决了纺制15.4tex大豆纤维纱的工艺难点,得出合理的工艺路线和工艺参数。

15.4无线和软件助力照明等家庭联网应用

联网照明是智能家庭的一个重要市场。联网照明很复杂,需要可靠性、互通性和安全性,802.15.4等无线技术与软件定义将助力这个市场实现。

基于IEEE802.15.4/ZigBee的语音通信系统

提出一种基于IEEE802.15.4的无线传输方案,该方案基于Chipcon公司开发的一款符合ZigBee标准的低功耗射频芯片CC2420,设计了以MSP430为处理器、CC2420芯片为无线通信芯片的无线语音通信系统。使用的外围器件少,实现了短距离无线语音传输和方波输出的双向数据传输,并通过正弦波实验进行代码调试,具有成本低、音质好的优点。

IEEE802.15.4在MC13192上的实现

无线个人局域网(WPAN)当今发展迅速,其中应用于无线传感领域的低速无线网(LR WPAN),由于其低功耗、低成本和广泛的应用领域,IEEE成立了802.15.4协议组,定义了该网络的PHY层和MAC层,本文给出了基于Frees-cale公司的2.4 GHz射频芯片MC13192和MC9S08GT60,在此硬件基础上实现PHY层和MAC层的协议,从而构造此网络节点的一种方案。

IEEE 802.15.4实时通信调度算法研究

IEEE 802.15.4是低功耗无线通信媒体接入控制协议,目前已广泛应用于医疗健康、工业控制和楼宇自动化等物联网领域。为满足不同应用需求,研究者提出了多种适用于IEEE 802.15.4协议的实时通信算法。根据带宽利用率、延时约束和能效性等特征,对这些实时通信调度算法进行分类、比较和性能分析,以助于在实际应用中合理部署。另外,对未来的研究工作进行了展望。

IEEE 80 2.15.4 MAC协议退避机制的改进

考虑节点移动且数据传输率不断变化对网络性能的影响,针对IEEE802.15.4提出了一种网络负荷概率判断和指数加权滑动平均(PJNL_EWMA)的退避策略,在每次载波监听多路访问/冲突避免(CSMA/CA)算法开始时采用网络负荷概率判断思想判定当前网络状况,然后通过指数加权滑动平均方法动态地调整退避指数。通过NS2的仿真结果表明:与IEEE802.15.4标准协议算法及MBS+EWMA算法相比,PJNL_EWMA算法不仅提高了网络吞吐量,同时还减小了数据包的丢包率和碰撞概率,提高了网络性能。

Zr_(57)Cu_(15.4)Ni_(12.6)Al_(10)Nb_5非晶合金的高温压缩性能研究

通过高温压缩试验,研究了Zr_(57)Cu_(15. 4)Ni_(12. 6)Al_(10)Nb_5非晶合金在温度为411～461℃,应变速率为0. 0005～0. 1 s-1条件下温度和应变速率对流变应力的影响,并分析了应变速率敏感系数随温度和应变速率的变化趋势。运用示差扫描量热法(DSC)确定合金在各温度下的可加工时间,根据试验数据绘制出真实应力-应变曲线,计算得到应变速率敏感性指数,并利用X射线衍射(XRD)分析了热压后样品的组织。结果表明:合金在热压过程中的流变应力与温度负相关,与应变速率正相关,且符合"自由体积"理论。经过热压后的样品组织基本保持了非晶态。当温度为446～456℃、应变速率为0. 001～0. 01 s-1时,应变速率敏感性指数约等于1,可作为Zr57Cu15. 4Ni12. 6Al10Nb5非晶合金在过冷液相区的最佳成形条件。

基于IEEE 802.15.4协议的虚拟仪器的设计与实现

利用虚拟仪器技术,设计并实现了一套基于IEEE 802.15.4协议的无线传感器网络分析仪.采用MVC设计模式将系统软件模块的用户交互界面与业务逻辑处理分离开来,提高了应用程序的可扩展性,实现了数据帧解析,实时显示网络拓扑结构等功能.为了处理来自串口的缓冲数据,提高处理质量,使用了一种基于自适应线程池技术的数据处理方法.实践应用结果表明,该套分析仪器已经满足了系统设计的需求,对无线传感器网络的理论和应用研究具有一定意义.

基于IEEE802.15.4的煤矿井下无线语音通信系统设计与实现

针对当前矿用语音通信系统的不足,提出了一种基于IEEE 802.15.4协议标准的矿用语音通倌系统设计方案,给出了无线语音通信终端的软、硬件设计;语音通信终端采用CC2530作为处理器芯片,利用CSP1027对语音信号进行A/D或D/A转换,并采用AMBE语音编解码技术对量化后的语音数据进行编解码,在无线通信协议IEEE 802.15.4标准上实现各节点间语音信息的双向无线传输;实验测试结果表明,语音通信设备在有电磁干扰及障碍物的环境下,其有效通信距离为37 m,在有效通信距离内具有语音清晰、通话可靠,满足语音通信要求。

S-MAC与IEEE802.15.4的MAC层信道利用效率研究

提出一种计算MAC层信道利用效率的方法,从成帧效率、信道共享效率和冲突避免三个方面建立模型,对无线传感网络MAC层应用协议S-MAC和IEEE802.15.4进行计算分析,并将此两种协议的信道利用效率与IEEE802.11的信道利用效率进行对比,结合软件仿真说明S-MAC与IEEE802.15.4两种协议的适用范围.

基于IEEE802.15.4的自行车队无线通信系统

文中提出一种通过IEEE802.15.4网络标准实现的无线通信系统方案,应用于小规模自行车队伍的队内通信。该无线通信系统使用CC2530 So C作为主控芯片,无需借助外界通信网络,通过自行车队员组成一个独立局域通信网络。系统使用TI-MAC软件框架进行开发,具有语音通信、网络监测和播报状态的功能。

IEEE 802.15.4标准化协议在ATmega平台上的设计与实现

在基于ATmega的自主设计的硬件平台上,设计并实现了国际标准协议IEEE 802.15.4.在该标准协议的设计和实现中,采用了有限状态机的思想,把标准协议中节点分成了若干状态,状态和状态之间通过触发条件转变,对于IEEE 802.15.4协议,触发条件就是收到不同的帧和上层的相关命令,利用有限状态机思想能有效地把复杂的逻辑处理分离开来,提高了协议的可扩展性.为了能延长节点的生命,提高协议的灵活度,设计并实现了一种基于自适应CAP和CFP的调节和管理方法.实践应用结果表明,该方法有效延长了节点生命,并适合某些特定的上层应用,对IEEE 802.15.4协议的应用研究具有一定意义.

基于IEEE802.15.4低功耗有源电子标签的设计

针对有源电子标签功耗和防碰撞问题,给出了一种基于IEEE802.15.4标准和MG245X片上系统的2.4 GHz低功耗有源电子标签实现方法.从硬件电路和软件程序两个方面联合优化,设计了有源电子标签和标签读写器,分析了标签休眠时间与功耗及标签最大移动速度的关系.测试结果表明,该标签休眠模式下工作电流小于1.7μA,空旷环境下有效通信距离大于60 m,满足低功耗和远距离读写实用要求.

一种新的802.15.4 CSMA/CA信道接入机制

为了提高IEEE 802.15.4信道接入机制的性能,文中提出一种全新并且准确的马尔科夫链模型,该模型在原有基本模型的基础上加入了基于空闲状态的建模。根据马尔科夫链的基本准则推导出了稳态分布概率,并且得出饱和吞吐量的公式。数学分析结果表明,新机制的性能明显优于基本MAC机制。

基于ZigBee/IEEE 802.15.4的低成本辅助驾驶系统

本文提出一个完整的基于ZigBee的驾驶辅助系统解决方案,该方案充分利用了具有低成本、低功耗和安全无线网络功能等特性的ZigBee协议。

IEEE 802.15.4均衡自适应保障时隙机制

针对IEEE 802.15.4标准的保障时隙机制(GTS)存在带宽利用率与数据率不平衡的问题,利用网络微积分原理进行对比分析,提出了一种均衡自适应GTS分配机制(B-AGAS).本机制根据数据流信息和超帧序号的取值,自适应调整时隙精度及分配的时隙大小,能在保证时延边界的同时提高带宽利用率.仿真结果表明:B-AGAS机制在一定的超帧序号取值范围内,时延可控制在250ms,总带宽利用率可提高约25%,较好地满足实时应用下的服务质量(QoS)需求.

基于ZigBee无线通信技术的智能家居系统

ZigBee是一种新兴的短距离无线通信技术,专为低速率、低功耗的无线互联应用而设计,非常适合家庭无线组网。分析了智能家居的特点,并着重剖析了ZigBee技术及其特点,介绍了一种基于ZigBee技术的智能家居系统,重点阐述了该系统的组成、家庭网关以及无线节点的设计。该系统在实际应用中,运行稳定可靠。

一种无线传感器网络MAC层协议设计与实现

针对节点总量不多、通信实时性要求不高的应用环境需求,参照IEEE802.15.4协议标准,提出一种高效、低能耗的无线传感器网络MAC层协议的设计与实现方法。协议的软件设计主要采用中断控制和函数回调方式,物理层通过对无线收发器的睡眠管理实现低功耗,MAC层采用时隙CSMA-CA机制进行信道管理。网络节点分为普通节点和协调器,普通节点采用POLL轮询及睡眠机制,与协调器进行间接数据传输。实验表明,应用系统实现了低能耗和高效率。