Z39.50协议应用的比较研究

本文首先介绍近几年来国际上在Z3950方面的研究与应用,然后采用对比研究的方法讨论国外信息工作者和中国信息工作者近年来所完成的工作,最后对我国的信息工作者今后应该在Z3950上做的工作以及我国信息产业面临的机遇进行了探讨。

基于Z-Stack协议栈的井下无人车缺陷监测系统设计

在国内矿山数字化背景下,具备矿井巷道内点对点的自主路线规划、自动环境感知、跟车、错车、主动避障等技术特点的新能源无轨辅助运输设备应运而生。为实现各类无人矿车在矿井复杂恶劣环境下的平稳、安全、高效工作,设计了一种面向智慧矿山的井下无人车缺陷监测系统。该系统采用节点化设计,基于Z-Stack协议栈的无线通信将各节点无人矿车工作过程中的油门检测、雨刮响应、转向识别等动态参数实时返回给井上监测中心,并提供诊断日志查看、导出功能,实现了井下不依赖于5G基站的固定行车路线的无人驾驶车辆动态参数在线实时缺陷监测,有效避免了煤矿巷道环境内无人驾驶失效风险。

环Z_n上椭圆曲线的密钥交换协议

设n =pq,p,q为奇素数 ,环Zn 上的椭圆曲线En(a ,b)的SOM密钥交换协议与QV密钥交换协议均选取En(a ,b)上的阶为Mn=lcm{ #Ep(a ,b) ,#Eq(a ,b) }的点G作为公钥 (称G为基点 ) ,并且限定其对应的Ep(a ,b)和Eq(a ,b)均为循环群 ,这就限制了这两个协议只能选择一类特殊的椭圆曲线En(a ,b)构作密钥交换协议 .本文指出 ,Ep(a ,b)和Eq(a ,b)均为循环群这一限定是不必要的 .本文给出了En(a,b)上存在阶为Mn 的点G的一个充分必要条件 ,并给出一个例子 ,其中Ep(a ,b)为循环群 ,Eq(a ,b)为非循环群 ,且对应的En(a ,b)上有阶为Mn 的点G .同时 ,本文选取En(a ,b)上阶为lcm{n1,m1}的点作为基点 ,这里n1,m1分别为Ep(a ,b)和Eq(a ,b)的最大循环子群的阶 .这样 ,就能够选择更多的椭圆曲线En(a ,b) ,用来构作密钥交换协议 (包括将两方之间的密钥交换协议扩展到三方 ) .

基于Z-Stack协议栈的WSN能量管理策略

在分析基于ZigBee协议的Z-Stack1.4.3协议栈基础上,实现无线传感器网络(WSN)数据的自动周期获取,通过设置协议栈中休眠条件,不仅能最大限度地降低功耗,而且可以保证网络的同步性。构建一个簇树结构的低功耗ZigBee网络,设计具有网络数据、拓扑显示等功能的监控管理系统。应用结果表明,该系统能在低功耗下稳定地工作,完成环境数据监测。

基于Z-Stack协议栈的无线温湿度采集系统

基于Z-Stack协议栈,以CC2530射频收发芯片和DHT22数字温湿度传感器为核心,采用Zig Bee无线通信技术设计实现了无线温湿度采集监测系统,并在IAR环境下采用上位机软件以GUI的方式在终端直观地显示温湿度变化情况.主要阐述了系统结构设计、温湿度数据采集流程和图形化界面监测实现.实验表明,该系统实现温湿度数据的采集不但实时有效、可扩展性良好,而且具有极高的可靠性和卓越的稳定性.

基于ZigBee技术的高精度温度监测系统

针对当前工业无线温度采集系统大都采用数字温度传感器,使用具有局限性,温度精度低等问题。设计了以Pt100与24位A/D为温度采样部分的ZigBee高精度温度监测系统。该系统利用ZigBee技术,以低功耗CC2530芯片为硬件核心,并移植了Z-Stack协议栈。测试结果表明:该系统运行稳定、实时、准确,对提高工业无线温度采样精度具有十分重要的意义。

智能家居自适应网络设计与实现

深入研究了Zigbee无线传感器网络关键技术,设计出一种基于Zigbee技术自适应智能家居系统.系统采用星型拓扑结构,CC2530通过自组织方式组成无线传感器网络,PXA270嵌入式处理器为硬件网关,移植Linux操作系统建立Web服务器boa,对TI公司Z-Stack协议栈进行二次开发实现各项功能,给出了系统网关、协调器、终端节点硬件原理图和软件流程图.经测试,系统工作稳定、响应速度快、数据丢包率低、扩展灵活.

基于物联网技术的石化厂区环境在线监测系统

结合我国石油化工装置及生产规模等要素,基于物联网技术设计了一种低成本的在线实时环境监测系统,实现对石化厂区中的温度、湿度、一氧化碳、二氧化碳、风向、风速及PM2.5等因子的自动监测和预警;并对化工厂的易燃易爆气体、有毒气体和粉尘进行实时在线监测分析,形成直观结果,使生产管理人员能够及时掌握有毒气体的实时动态信息,并直观观察其变化动态,及时排除可能引发危险事故的因素,将危险控制在始发阶段,以实现化工生产的安全、持续和高效进行。

基于eMMC的64路无线数据存储系统设计

针对传统ZigBee无线传输系统在复杂区域多因素条件下监测困难、数据量小、仅适合短距离的问题,采用Z-stack协议栈,设计了一种基于eMMC的64路无线数据存储系统.选择CC2530芯片作为Z-stack通信标准的实现模块,其高抗干扰能力及高灵敏度解决了监测困难的问题,并且结合芯片的射频收发器与ZigBee的自组网特性可大幅度提升系统传输范围.系统通过模拟开关与ADC转换器实现64通道数据采集,以及通过FPGA完成对相应通道的数据编帧处理,并存储至eMMC存储器中,解决了传统无线传输系统数据量较小的问题.实验结果验证,系统能够实现在单路1Kbps采样率前提下的数据存储及准确收发.

基于ZigBee技术的交通信号灯辨识系统设计

为了解决复杂场景下交通灯信号的采集、辨识困难等问题,并能实现对交通灯信号的实时获取,提出了一种基于ZigBee技术的交通信号灯辨识系统;利用CC2530芯片和外围接口搭建系统硬件,使用Z-Stack协议栈编写系统底层软件部分,基于ATmega128L单片机构建语音转换模块;系统中所有的无线通信模块构成星形网络并实时传输交通灯信号;测试结果表明,该系统对复杂场景下的路口交通信号灯具有很高的识别准确率,能为驾驶者提供及时、准确的交通灯信息。

基于Z-Stack协议栈的船舶机舱环境监测系统设计

为提高船舶机舱的安全性,针对传统有线监测方式存在布线困难、成本高和扩展性差的缺点,设计了一套基于Z-Stack协议栈的监测系统。该系统综合了Zigbee无线网络自行愈合、组网灵活和超低功耗的优点,以CC2530射频模块为基础组成网络节点,由传感器节点把测得的温湿度值、CO_(2)浓度和空气流速等参数经路由器或直接传递到协调器,最终传至上位机监控界面来实时显示、记录数值。试验结果表明,该系统具有功耗低、稳定性高、可开发性强等特点,满足机舱里监测实时性和数据精度的要求,同时对提高船舶自动化水平具有一定的参考和借鉴意义。

广西山区茶园无线网络监测系统设计

针对广西山区茶园设计了依靠节点自组织特性自动构建零通信费的ZigBee无线网络监测系统,能够定时采集茶园的空气温湿度、土壤温湿度和光照等参数。该系统除协调器外全部使用路由节点,种植区按蜂窝状划分,每个路由监测节点均布置在蜂窝中心,有效提高了监测系统可靠性。在种植区与监控中心之间的非种植区设计了路由中继节点,用于接力传送茶园监测数据至监控中心内的协调器。节点硬件电路包括核心板与底板,核心板设计了CC2530与RFX2401射频功放,底板设计了传感器处理模块、电源模块及调试接口。深入分析了Z-stack协议栈基于事件处理的多任务构架下用户程序设计方法。完成了山区茶园基于ZigBee技术的无线监控网络设计,实现了茶叶种植区内空气温、湿度及土壤温、湿度,光照参数,CC2530供电电压和工作温度的周期采集和传输。通过实际运行,整个系统稳定可靠。

远距离有源RFID系统

针对现有RFID系统中的不足,设计了一种基于ZigBee技术的有源RFID系统。阐述了有源RFID系统的硬件设计原理,分别给出了读写器和有源标签软件设计架构,并通过研究Z-Stack协议完成阅读器与有源标签之间的通信。采用TI公司的CC2591功率放大芯片,增大了读卡器与标签的通信距离。并通过增加休眠时间和减少通信流量完成了标签的低功耗设计。最终实现了远距离、多节点的有源RFID系统的设计。

基于Z-Stack的ZigBee协议栈组网过程研究

在ZigBee协议栈Z-Stack基础上,重点分析了Z-Stack协议栈的结构和组网类型,通过详细研究TI公司的Z-Stack协议栈核心的实现过程,从代码级别对ZigBee协议栈组网过程进行剖析和节点组网过程中的重要函数调用进行详细分析,对实际工程项目开发有一定的指导作用。

基于Z的协议形式描述与验证

一、引言在过去的十年.计算机网络与分布式系统已取得了很大的进展[6j。步入九十年代,各种新型通信技术和分布式应用已相继出现.并已对计算机通信软件发生了重要影响。这些新技术及应用主要包括高速光纤网、多媒体通信、宽带综合业务数字网(B一IsDN)、智能网络技术.如智能服务器、智能路由选择、智能协议开发环境等.以及综合语音、数据、图文和图象服务等等。为了适应这种形势的发展一门新兴的学科一协议工程已应运而生川。

Z-Wave无线家庭网络技术

介绍了家庭网络的市场现状与新兴的Z-Wave技术及其主要特征,重点分析了Z-Wave技术的协议栈,同时给出了Z-Wave技术的网络拓扑结构及其优点;描述了基于Z-Wave技术的无线家庭区域网络的构建,并且指出了使用Z-Wave技术实现家庭区域无线组网的优势;展望了Z-Wave无线家庭网络技术的前景。

基于ZigBee技术的甘蔗土壤水分含量远程监测系统设计

为了便于监测甘蔗农田的土壤水分含量,利用无线传感器网络Zigbee技术,设计了一套甘蔗土壤水分远程监测系统。本系统由上位机程序、汇聚节点、路由节点和采集节点四部分组成。利用采集节点上的土壤水分传感器FDR-100实时采集农田信息,通过上位机管理软件储存和显示甘蔗农田中的土壤水分数据,为研究甘蔗的需水规律和甘蔗农田灌溉提供了重要的数据依据。经测试表明本监测系统具有安装简便、测量精度高等优点。

基于物联网技术的水产养殖环境监控系统设计

设计了一种基于Zig Bee无线传感器网络的水产养殖水质环境监控系统,主要由协调器模块、终端传感器节点模块、上位机系统和移动应用系统等部分组成。传感器终端节点选用TI公司的CC2530作为主处理器芯片,在Z-Stack协议栈的基础上组建无线监控网络。在上位机及移动终端上实现了水溶氧、水温、p H值等环境状态的监控功能。

一种改进的门限代理签密协议

针对不可否认L-L-C-Z门限代理签密协议中存在的安全缺陷,提出了一个改进的门限代理签密协议.通过对L-L-C-Z门限代理签密协议的密码分析,利用接收方修改公钥的方法,计算出任意消息的有效伪造签密结果.利用类似于缩短的数字签名标准(SDSS)的安全技术,以及通过公钥验证签密结果的技术,给出一个新的改进协议.安全分析结果表明,与L-L-C-Z门限代理签密协议相比,该改进门限代理签密协议能够承受接收方公钥替换攻击.改进的门限代理签密协议利用接收方公钥而不是私钥来验证签密结果,其验证过程能向第三方公开.

泛在测控网络环境下基于SIP的WSN网关设计

针对泛在测控网络环境中构建远程分布式ZigBee无线测控系统的需要,设计一个嵌入式无线传感器网络网关;采用无线收发芯片CC2420和以太网控制芯片ENC28J60,配合微控制器MSP430搭建网关硬件平台;网关软件系统则以ZigBee协议栈Z-Stack的操作系统抽象层OSAL为核心进行扩展,整合嵌入式TCP/IP和oSIP协议栈以满足嵌入式系统硬件资源条件限制及任务实时性要求;应用测试结果表明,该网关能够实现水质监测站机房分布式ZigBee环境监测节点与Internet远程工作站的异构网络数据交换,且性能稳定可靠。