学文网无线网络论文篇1
[论文摘要]探讨无线网络中实现安全通信的若干手段，并对比它们之间的差异，供同行参考。
一、引言
无线通信采用无线电波传输，具有保密性强、移动性高、抗干扰性好、架设与维护容易等特点，还能支持移动计算，越来越成为室外通信的最佳方案。目前无线通信可以实现计算机局域网、无线接入、网际互联、***文传真、电子邮件、互联网浏览、数据采集和遥测遥控等，已经成为现代通信手段的重要组成部分。因此，无线网络的安全通信技术成为业界的研究热点。
二、无线网络的安全通信措施
（一）WLAN的安全保障
虽然目前广泛使用的跳频扩频技术可以让人难于截取，但也只是对普通人难而已，随着通信技术的飞速发展，相信很快就会普及起来。
IEEE802.11标准制定了如下3种方法来为WLAN的数据通信提供安全保障：
1．使用802.11的服务群标识符SSID。但是，在一个中等规模的WLAN上，即使每年只进行两次基本群标识符的人工修改，也足以证明这是一个低效的不可靠的安全措施。
2．使用设备的MAC地址来提供安全防范，显然这也是一个低水平的防护手段。
3．安全机制相比前两种效果要好得多，即WEP(WiredEquivalentPrivacy)。它是采用RC4算法来加密传输的网络分组，通过WEP协议来保护进入无线网的身份验证过程。但从有线网连接到无线网是通过使用某些网络设备进行连接（即网络适配器验证，而不是利用网络资源进行加密的），还有其他的一些不可靠问题，人们在重要点的加密场合，都不使用WEP安全协议。
（二）***与IPSec的作用
***首先是用于在Internet上扩展一个公司的网络当然公司的部门或子公司在地理上位于不同的地域，甚至在不同的国家。***是一个加密了的隧道，在隧道中它对IP中的所有数据进行封装。在***中最常用的两种隧道协议是，点对点隧道协议PPTP和第二层隧道化协议LTP，它们分别是由微软和Cisco公司开发的。还有一种现在也在***中广泛使用的有隧道功能的协议即IPSec，它还是一个IETF建议IP层安全标准。IPSec首先是作为IPv4的附加系统实现的，而IPv6则将该协议功能作为强制配置了。
（三）IPSec协议及其实施
IPSec协议包括如下：验证头AH(Authentication)，封装安全载荷ESP(EncapsulationSecurityPayload)，Internet密钥交换IKE(InternetKeyExchange)，Internet安全关联和密钥管理协议ISAKMP(InternetSecurityAssociationandKeyManagementProtocol)及转码。IPSec体系定义了主机和网关应该提供的各科能力，讨论了协议的语义，以及牵涉到IPSec协议同TCP/IP协议套件剩余部分如何进行沟通的问题。封装安全载荷和验证头文档定义了协议、载荷头的格式以及它们提供的服务，还定义了包的处理规则。转码方式定义了如何对数据进行转换，以保证其安全。这些内容包括：算法、密钥大小、转码程序和算法专用信息。IKE可以为IPSec协议生成密钥。还有一个安全策略的问题，它决定了两个实体间是否能够通信，采取哪一种转码方式等。
IPSec的工作模式有如下2种：
1．通道模式：这种模式特点是数据包的最终目的地不是安全终点。路由器为自己转发的数据包提供安全服务时，也要选用通道模式。在通道模式中，IPSec模块在一个正常的普通IP数据包内封装了IPSec头，并增加了一个外部IP头。
2．传送模式：在传送模式中，AH和ESP保护的是传送头，在这种模式中，AH和ESP会拦截从传送层到网络层的数据包，并根据具体情况提供保护。例如：A、B是两个已配置好的主机，它们之间流通的数据包均应予以加密。在这种情况采用的是封装安全载荷(ESP)的传送模式。若只是为了对传送层数据包进行验证，则应采用“验证头(AH)”传送模式。IPSec可以在终端主机、网关/路由器或两者之间进行实施和配置。
（四）一个实现无线通信加密的方法
在给出下面加密方案之前，首先确定加密的位置：综前所述，选择在TCP/IP协议的IP层进行加密（当然也含了解密功能，下同）处理，可以达到既便利又满足尽可能与上下游平台无关性。为了叙述方便，笔者定义一个抽象实体：加密模块，当它是一台PC或工控机时，它就是具备基本网络协议解析与转换功能的安全（加密）网关；当它是一个DSP或FPGA芯片时，它就是一个具备网络协议功能的加密芯片；当它是一个与操作系统内核集成的软件模块时，它就是一个加密模块。至此，就形成如下加密方案的雏形：
1．在无线网络的桥路器或是无线Hub与有线LAN间置一加密模块，这时可用一台功能强劲的PC或是工控机（方便户外携带使用），最好是双CPU的，具备强大的数学运算能力，实现网络层到链路层之间的功能和IP数据包的加解密功能。
2．BlackBox：对FPGA(FieldProgrammableGateArray)进行集群，初定为由3块FPGA芯片构成，1块加密，1块解密，1块进行协议处理。之所以要求集群，是基于这样一个事实：由***的一块100－1000MIPS的FPGA芯片完成协议处理和加解密这样超强度的运算处理，缺乏可行性。
3．在购买第三方厂商的无线HUB及桥路器时，与厂商进行技术合作，要求他们在设备上提供FPGA的接口，逻辑上FPGA只完成IP包数据的加解密功能，不涉及协议处理（由厂商的软硬件平成）。但这涉及知识产权归属的问题，对厂商来说，由他们来实现这一点是非常容易的。
三、小结
网络协议是数据传输安全的基础，加密技术是数据传输完全的核心技术，通讯传输机制是数据传输安全的实现方式，网络管理是数据传输安全的保障，网络数据的安全传输是在多方面机制的共同作用下实现的。因此，研究网络安全机制也应从网络协议、网络管理、网络传输、数据加密及安全认证机制等多方面进行探讨，网络的安全性应当在网络运行机制中的各个环节中得到保障。
参考文献：
[1]赵冬梅、徐宁、马建峰，无线网络安全的风险评估[J].网络安全技术与应用，2006.(03).
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无线网络论文篇2
1、3G信号测试
测试工作分三段进行，对应于长江航道上/中/下游的划分和船舶行驶习惯。为了直观描述信号覆盖情况，笔者根据通信信号强度标准和测试实际情况，定义了信号强度标准(表1)。同时，为了直观地理解信号覆盖测试结果，测试结果均以航道里程表上的记数(km)来记录。
2、信号测试结果
2.1长江上游段长江上游段宜宾—宜昌(上游航道里程数47～1045km)，表2为中国电信和中国联通实测数据，对应***1的饼***数据。
2.2长江中游段长江中游段宜昌—武汉(中游航道里程数0～626km)，表3为中国电信和中国联通实测数据，对应***2的饼***数据。2.3长江下游段长江下游段武汉—上海(下游航道里程数30～1043km)，表4为中国电信和中国联通实测数据，对应***3的饼***数据。
3、数据测试分析
无线电信号测试结果受很多因素影响:一方面，无线信号在空间分布不均匀会受到空间物体的影响，因此，测试船舶的航线、船舶高度会影响信号的测试结果;另一方面，测试设备、天线架设高度、天线架设位置、天线馈线长度等，均会影响信号的测试结果。因此，不同的测试会得到不同的数据，这些差异一般只会是量上的差异，不会产生质的变化，对总体情况不会有很大影响。因此，针对上述实测数据，可以对长江航道3G无线网络的覆盖情况进行一定的分析。
3.1长江上游段
上游航道里程数47～1045km，共计999km范围。中国电信公司有611km信号覆盖强，占比61.16%;105km信号覆盖中，占比10.51%;113km弱，占比11.31%;179km信号覆盖情况不明或无覆盖，占比17.02%。中国电信公司在上游的整体覆盖率为82.98%;可进行正常通信的区域(中强信号)占比为71.67%;虽有覆盖，但通信不可靠区域(弱信号)占比11.31%，主要集中在泸州航道局辖区和三峡地区，其中巴东航道管理处至巫山航道管理处航段弱区长达27km，为上游最长弱覆盖区;无信号或覆盖不明的区域占比17.02%，主要集中在泸州、江阳、合江一带。中国联通公司有713km信号覆盖强，占到71.37%;124km信号覆盖中，占比12.41%;57km弱，占比5.71%;97km信号覆盖情况不明或无覆盖，占比9.71%;8km未测量，占比0.8%。中国联通公司在上游地区整体信号覆盖率为89.49%;其中可进行正常通信的信号(中强信号)覆盖率为83.78%;虽有覆盖，但通信不可靠区域(弱信号)覆盖率为6.11%，主要集中在三峡地区(奉节、巫山一带)，此外在泸州、白沙、江津航道处辖区的部分航段以及渝北航道处部分航段存在小片弱区，其中江津地区有较长连续弱区，长度为11km。无覆盖或不明区域占7.31%，主要集中在三峡地区和上游泸州航道局辖区，多与覆盖弱区相邻;未检测区域主要是上游里程47km以下，属三峡通航管理局辖区。
3.2长江中游段
中游里程数0～626km，共计627km范围。中国电信公司有572km信号覆盖信号强，占比91.23%;27km信号覆盖中，占比4.31%;23km信号覆盖弱，占比3.67%;5km信号覆盖情况不明或无覆盖，占比0.8%。中国电信公司在中游地区信号覆盖率为99.2%;可进行正常通信区域(中强信号)占比95.54%;虽有覆盖但不可靠通信的区域(弱信号)占4.31%，其中大沙航道管理处辖区内弱区连续长度8km，为中游最长;无信号或情况不明的区域占比3.67%，共有5km，其中宜昌航道处辖区为连续3km的盲区，另外2km分布在岳阳航道管理处辖区。中国联通公司有380km信号覆盖信号强，占比60.61%;39km信号覆盖中，占比6.22%;186km信号覆盖弱，占比29.67;22km信号覆盖情况不明或无覆盖，占比3.51%。中国联通公司在中游地区信号覆盖率为96.49%;有覆盖但通信不可靠区域占29.67%，其中江陵，石首至大沙地区有连续超过20km的覆盖弱区;无信号或覆盖不明地区占比3.51%，主要分布在监利航道处辖区。
3.3长江下游段
下游里程数30～1043km，共计1014km范围。中国电信公司有981km信号覆盖强，占比96.27%;24km信号覆盖中，占比2.36%;7km信号覆盖弱，占比0.69%;7km未检测，占比0.69%。中国电信公司在上游信号覆盖率为99.31%;可进行正常通信的区域占比98.62%;有覆盖但通信不可靠的区域占比0.69%，其中阳逻航道管理处的3km辖区为最长弱覆盖区;未测试区域7km，在武汉航道管理处辖区内。中国联通公司有786km信号覆盖强，占比77.13%;64km信号覆盖中，占比6.28%;121km信号覆盖弱，占比11.87%;48km未检测，占比4.71%。中国联通公司在下游信号覆盖率为95.29%;可进行正常通信的区域占比83.42%;虽有覆盖但通信不可靠的区域占11.87%，其中黄冈航道管理处、华阳航道管理处弱覆盖区连续长度超过15km;无覆盖或情况不明的区域占比4.71%，其中太子矶航道管理处盲区长度超过12km，为最长盲区。
4、提高通信保障能力的建议方案
无线电通信的可靠性受诸多因素影响，主要包括9个因素:发射机的射频输出功率、信号有效覆盖率、地理环境、电磁环境、气候条件、接收机的接受灵敏度、系统的抗干扰能力、发射/接受天线的类型及增益、天线有效高度。
4.1电子航道***
终端电子航道***终端可以从接收灵敏度、系统的抗干扰能力、发射接收天线的类型及增益、天线有效高度4个方面进行优化改进，在现有信号有效覆盖率不变的情况下，最大限度地提高通信可靠性。
4.2通信服务
供应商通信提供商方面可以从发射机的射频输出功率、信号有效覆盖率、地理环境、电磁环境、气候条件、接收机的接受灵敏度、系统的抗干扰能力、发射/接受天线的类型及增益、天线有效高度9个方面入手，优化基站布局、增加基站数量、优化网络性能，提高信号的有效覆盖率和传输质量。
4.3相关建议方案
1)终端采用双卡通信模式，同时参考中国电信和中国联通两者的覆盖情况，选择合适的通信服务商;2)对有条件的区域，可采用中国电信、中国联通双卡互备通信，最大限度地提高可通信区域;3)根据信号实测统计分析，当前中国电信和中国联通在长江航道的信号覆盖均存在一定的盲区和弱区，没有明显的优势，用户可根据所在区域的实际信号覆盖情况选择使用;4)根据测试数据和实际通信情况，建立长江航道的3G无线网络覆盖状态数据库，针对性地选择信号强的区域进行通信，完成电子航道***的信息交互和更新，避免在盲区或信号弱的区域通信。
5结论
无线网络论文篇3
关键词WSN；车位控制；超声波传感器
1引言
无线传感器网络是一种全新的信息获取和处理技术，在现实生活中得到了越来越广泛的应用。随着通信技术、嵌入式技术、传感器技术的发展，传感器正逐渐向智能化、微型化、无线网络化发展[1]。目前，国内外主要研究无线传感器网络节点的低功耗硬件平台设计拓扑控制和网络协议、定位技术等。这个设计以检测超声波强度的传感器为例，实现了一个无线传感器网络，根据传感器所检测的超声波强弱来决定开启或关闭车位指示灯，从而判断是否有车辆进入检测区域。这种传感器网络综合了嵌入式技术、传感器技术、短程无线通信技术，有着广泛的应用。该系统不需要对现场结构进行改动，不需要原先任何固定网络的支持，能够快速布置，方便调整，并且具有很好的可维护性和拓展性。
2IEEE802.15.4标准
IEEE802.15.4标准[2]适用于低速率、低功耗、低复杂度和短距离数据传输的无线个域网(WPAN)。在网络内的无线传输过程中，采用带冲突避免的载波侦听多路访问机制(C***A／CA)，支持超帧结构和时槽保障机制(GTS)。网络拓扑结构可以是星型网或点对点的对等网。该标准定义了3种数据传输频率，分别为868MHz、915MHz、2.4GHz。前两种传输频率采取BPSK的调制方式，后一种采取0-0PSK的调制方式。各种频率分别支持20kbit／s，40kbit／s和250kbit／s的无线数据传输速率，传输距离在0m～70m之间。本文中采用的是频率为2.4GHz的无线发射模块。
3无线传感器网络的实现
3.1网络平台组建
无线传感器网络平台由超声波传感器模块、微处理器模块、无线发射模块三个部分组成[3]，如***1所示。微处理器模块和无线发射模块集成在一块板子上，而超声波传感器模块通过接口与微处理器相连，这样可以通过更换不同的传感器模块来应用于各种场合。
3.1.1超声波传感器模块
由于超声波指向性强，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量，如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现[4]。利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制，并且在测量精度方面能达到工业实用的要求。为了使汽车能自动避障行走，就必须装备测距系统，以使其及时获取距障碍物的距离信息(距离和方向)。本文所介绍的三方向(前、左、右)超声波测距系统，就是为后台工作人员了解其前方、左侧和右侧的环境而提供一个运动距离信息[5]。
***1无线传感器网络节点结构
***2无线传感器网络节点通信拓扑结构
SL-SRF-25超声波传感器，接上电源，可以单独作为超声波测距使用，由3位LED数码管显示障碍物距离，3位LED数码管采用积木式插装方式，便于调试检查及使用在不同场合。测量范围10cm-250cm，测距小于100cm时，误差是1～2cm.，大于100cm时，误差是4～5cm。SL-SRF-25超声波传感器，还可以指定从单片机I/O端口上输出分段距离检测信号。
3.1.2微处理器模块
处理器模块选择美国加州伯克利大学的Mica2模型节点。节点板上提供如下功能：433MHz中心频率的无线通信接口，通过编程可以定制多种功能：能够提供-20db~10db多种通信功率；能够在曼彻斯特编码方式下提供从0.3kbps~38.4kbps多种传输速率；能够在433M附近设置多种通信频率，频率间隔为76k。它高速和大容量RAM的特性，为处理数据包提供了便利。
3.1.3无线发射模块
无线发射模块采用桑锐电子科技公司的SRWF-501型微功率无线模块射频收发器。该芯片只需极少外部元器件，性能稳定且功耗极低。该收发器提供3个串口3种接口方式，COM1为TTL电平UART接口，COM2为标准的RS-232接口标准的RS-485接口；晶体稳频，内置数字锁相环，频点根据用户需要在300—1000MHz范围内可以灵活设置；自动过滤噪声，简化了用户接口的编程，做到与有线一样方便；“收”“发”自动切换，无需专用的收发控制线，不发数据时为常态“收”状态；发数据时自动转换为“发”状态，“发”完后自动回到“收”；微发射功率：最大发射功率10mW。SRWF-501的选择性和敏感性指数超过了IEEE802.15.4标准的要求，可确保短距离通信的有效性和可靠性。
3.2系统软件平台
选择美国加州伯克利大学开发的TinyOS系统开发环境。TinyDB是TinyOS的查询处理系统，它能够从无线网络中的sensor节点上提取数据和信息。TinyOS为TinyDB提供了一个可视化的JAVAAPI窗口，可以进行实时查询。
3.3组网类型
在本文中，无线传感器网络采取星型拓扑结构(如***2)，由一个网络协调器作为中心节点，可以跟任何一个普通节点通信。普通节点上含有超声波传感器对周围环境中的超声波信号强度参数进行测量、采样，将采集到的数据发往中心节点，并且可以对中心节点发来的数据、命令进行分析处理，完成相应的操作。若两个普通节点之间要传送数据则必须经过中心节点，由中心节点把数据传送到相应的节点上。
3.4组网流程
无线传感器网络是一个自组织的网络，如果一个全功能节点被激活，它就可能建立一个网络并把自己设为网络协调器，其它的普通节点可以申请加入该网络[6]。这样就可以建成一个具有星型拓扑结构的无线传感器网络。本文中的无线传感器网络支持超帧结构，网络协调器经过能量扫描、主动信道扫描后，按照设定的参数周期性的发送信标帧。普通节点首先经过能量扫描和被动信道扫描后，获取信标帧中包含网络特征的参数，如信标序号、超帧序号和网络标号等。通过同步请求与网络协调器同步，再通过匹配请求与网络协调器关联。在与网络协调器关联的过程中，网络协调器为每个请求关联的普通节点分配16位的短地址[7]。这样在以后的数据传送中就可以用短地址进行通信，提高通信效率、降低发射中的能量消耗，从而延长网络的使用寿命。
3.5数据传输机制
3.5.1数据格式
在IEEE802.15.4标准中定义了四种帧，分别是信标帧、数据帧、命令帧、确认帧[2]。
(1)信标帧：用以网络协调器在支持超帧结构的第一个时槽向其临近节点广播信标，当附近的节点接受到信标帧后就可以申请加入该网络。
由于本文中的无线传感器网络系统采用相对简单的星型拓扑结构，在信标帧的结构上与IEEE802.15.4标准有所不同：在信标帧的地址域中仅包含源节点的网络标号和短地址，不包含目的节点信息(因为采用广播方式发送)。
(2)数据帧：用来传送含有超声波度信息的数据。
在地址域中包含源节点和目的节点的网络标号和短地址。由于数据帧的传送方向有两种：从普通节点传向中心节点和从中心节点发送给普通节点。
(3)命令帧：用于组建无线传感器网络、传输同步数据等。命令帧在格式上和其它类型的帧没有太多的区别。
(4)确认帧：用以确认目标节点成功接收到数据帧或命令帧。当目标节点成功接收到数据帧或命令帧后，就发送一个确认帧给发送方。发送方接收到这个确认帧说明发送成功。若在规定的时间内没有接收到确认帧，则重发该数据帧或命令帧。
在帧控制域中定义了帧的类型为确认帧。确认帧的序列号要与被确认帧相同，并且负载长度为零。确认帧紧接着被确认帧发送，不需要使用C***A-CA机制竞争信道[8]。
3.5.2传输流程
在整个无线传感器网络中，采取的是普通节点定时读取其传感器上的超声波数据，并将超声波数据发送给中心节点。中心节点对接受到的数据进行处理后传送给相应的节点用以控制其上的车位置位标志。首先，网络协调器对接收到的数据帧进行检验，***2中的"中心节点判断"是判断是否为指定节点的传感器数据。若接收的数据是指定节点上的数据，则将该数据与一个超声波度阈值进行比较来设定控制变量(用来控制车位的开关状态)[9]。反之，则不进行发送操作。然后，判断带有空闲的节点是否加入网络。若在网络中找到带有空闲的节点，则中心节点将控制变量作为数据帧负载发送给它。反之，则不发送带有控制变量的数据帧。
4结束语
在我们设计的无线传感器网络车位控制系统中，普通节点将它采集的超声波数据发送给网络协调器，网络协调器将含有控制变量的数据帧发送给带有车位占空标志接点的同时，还可以通过串口将超声波度数据传送给计算机。通过计算机上的后台软件，可以监控超声波度信号的变化。从超声波传感器可以判断车位的占用情况。
本文从无线传输协议的制定、传输过程控制等几个方面对设计实现无线传感器网络进行了论述。在实际运用中，只要对具体的传感器进行更换，就可以适用于各种各样的传感器网络。由于无线传感器系统组网灵活，采用模块化的设计，故具有很好的移植性和扩展性，随着人们生活水平的提高，此系统在未来交通监控领域有着广阔的应用前景。在未来交通监控领域[10]、智能家电、家庭环境的智能调节上有着广阔的前景。
参考文献
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无线网络论文篇4
关键词：医院；网络安全；无线网络；安全建设
无线网络是采用无线通信技术实现的网络，它既包括允许用户建立远距离无线连接的语音和数据网络，也包括为近距离无线连接进行优化的红外线技术及射频技术，与有线网络的用途十分类似，最大的不同在于传输媒介的不同，利用无线电技术取代网线，可以和有线网络互为备份。伴随着临床信息化，医院正逐步地实现无纸化、无胶片化和无线化，医院无线网络技术的不断成熟和普及。利用PDA、平板无线电脑和移动手推车随时随地进行生命体征数据采集、医护数据的查询与录入、医生查房、床边护理、呼叫通信、护理监控、药物配送、病人标识码识别等，充分发挥医疗信息系统的效能，突出数字化医院的技术优势，但同时医院无线网络也面临有较大的安全威胁。因此，全面实现医院无线网络安全建设是医院网络建设中较为重要的一个环节。
1无线网络安全建设措施
1.1安全策略集中控制
构建智能化无线网络构架，将无线网络安全控制策略全部集中到网络控制器上进行统一的控制和，包含有：无线电频率管理、无线入侵检测、病毒库、安全加密、入网行为控制等。将无线网络安全策略使用到网络管理上，防止由于无线网络数据被盗而产生的安全信息泄露。
1.2接入点零配置
在日常使用的普通无线网络中，黑客能够通过窃取无线网络接入点的方式获得密码从而进入到无线网络中。在无线网络控制器上对无线接入点进行智能控制，保证本地不保存无线网络接入点的任何数据，并将全部的数据存储到无线网络控制器，在无线网络接入点上实现零配置，这在很大程度上能够提升无线网络运行的安全性，较大程度的降低了黑客窃取无线网络信息的可能性，本地的接入工作量也得到了较大的简化。
1.3病毒入侵防护
首先是准入检查，当无线网络接收器尝试进入到无线网络时，在进行用户认证之前对无线网络系统中防病毒定义、防病毒软件、操作系统补丁等进行全面的检查，若检查未通过则其则禁止进入到无线网络中，也可以将无线网络用户重定到具体的某一台升级服务器上，只有其安装指定的防病毒软件、系统补丁之后才能接入到无线网络中。其次是数据检查，通过了第一步的准入检查之后，通过数据检查才能实现对无线网络数据的有效监控与检查，通过设置对应的策略，将所有用户的数据，进行全面的防病毒数据检查，若通过检查，则进行数据的传输，若不能通过检查，则将数据丢弃，从而全面的实现对无线网络终端的病毒防护。
1.4非法入侵检测
无线网络的访问接入点和有线网络集线器较为类似，为整个网络的中心，其为移动客户端接入到网络的中心节点，可以将其简洁方便的安装到墙壁或者天花板上，仅需要对无线AP能够覆盖的区域进行针对性的设置，就能够连接到无线网络中，这就导致非法的AP可通过设置进入到无线网络中，给无线网络造成较大的安全隐患，出现网络宽带安全和数据安全等相关的问题。例如，当非法的AP用户对合法的无线网络接入点进行侵扰时，常常被误认为AP运行不稳定或者无线电波信号不稳定等相关的情况，严重时会出现无线网络连接中断，而网络管理人员不能在第一时间内收到报警。通过在无线网络中设置非法入侵检测，利用无线网络架构技术，可以在无线网络中设置无线网络入侵模式库，可以将异常的无线网络数据检测出来，显示并记录无线网络入侵格式，自动的开启对应的警报和保护响应。
1.5安全准入控制
首先为身份认证，对无线网络的身份进行行为授权，避免非法授权终端的进入，通过无线网络用户硬盘ID的绑定及无线网络身份权限的授权，从而实现和无线网络安全设备的联动，拒绝未授权用户的访问。其次为设置安全策略，应对无线网络设置统一的安全策略。当无线网络终端接入到无线网络后，立刻进行多策略安全检查，例如进行注册表、进程检查，防病毒软件、补丁监测等。动态策略管理提供可定制、可扩展的安全策略，可分组织和角色灵活实施；提供多种安装策略并基于系统环境选择安装，及时、主动消除各种安全缺口；提供上网行为审计、USB移动存储设备、系统进程监控等安全策略，对用户违规行为进行审计和取证，帮助提高用户安全意识，保障IT资源的合理使用。系统自动收集终端软、硬件资产信息，跟踪资产变更，实现资产管理IT化，保障信息资产可控可管。
2医院无线网络安全建设应用实践
2.1无线网络拓扑结构
某三级甲等医院在医院内建设了无线网络，从而保证医院内无线网络的全覆盖，为医院内网络用户提供一个便捷安全的网络环境。
2.2无线网络设计与部署
无线网络控制采用有源以太网作为交换机，采用了大容量的无线AP，接入点采用智能零漫游无线接入。POE网络交换机采用了1000M以太网网络连接，数据传输采用了大容量无线AP，利用专用的超柔性馈线实现对功率分配器的连接，智能单元通过穿墙进入室内，从而实现医院内无线信号的全覆盖，室内的大容量无线AP可通过放装的方式较好的达到了医院开放式区域内部对无线信号覆盖的需求。
2.3无线控制器冗余备份
在进行无线网络控制器设置时，采用了N+1冗余集群备份技术，将其中的一台控制器作为中心控制器，剩下的N台控制器作为辅助控制器。当进行无线网络的初始化时，仅仅主控制器能够进行AP注册请求，在主控制器内实现无线网络的协议配置和接入点控制，并将无线网络备份控制信息传输给每一个AP，然后每一个AP可以通过备份构建一条虚拟的WAP网络，当无线网络出现网络切换时，网络切换均在50mm之内，保证用户体验良好不会出现掉线情况。
2.4非法信号监测
无线网络利用智能无线AP，设置2种模式实现对非法电磁信号的监测，其一为对AP每隔一定的时间进行***安全扫描；其二为将AP设置为连续监控的无线网络安全监控扫描模式。通过设置上述2种方式，智能无线AP按照预先的设置实现对周边环境中所有的MAC地址的检测，可实现对无线网络服务集标示、通道信息的全面安全检查。对未经授权的AP可实现自动识别和警告，从而更好的防止非法信号的侵扰。
2.5认证鉴别机制
为了更好的保证无线网络数据的安全性，需对无线网络的接入点进行准入认证设置，本次无线网络构建采用了Mac和Web认证方式，因为操作系统差异化，对不同类型的移动终端，采用了不同种类的操作系统，另外针对Web认证系统兼容性较为局限的特点，在进行Web认证鉴别时，通过将MAC地址绑定的方式进行了双重认证鉴别，从而在医院内实现了网络安全全部鉴别，当移动终端被授权之后，只有获得CA安全证书，并保证和MAC地址一致后才能进入到无线网络内，并通过设置双重认证鉴别的方式，来实现对无线网络安全身份的识别，拦阻了外来非法无线终端的接入。
3结论
综上分析，在医院内部增强自身的无线网络安全建设对于保证自身无线网络的正常使用有着非常重要的作用。因此，医院网络维护人员，应结合本院无线网络使用方式与特点，建立针对性的无线网络安全保护措施，使无线网络更好的为医院服务。
作者:柯传琪 单位:福建中医药大学附属第二人民医院
参考文献:
[1]黄波.无线网络技术在医院信息化建设中的应用分析[J].电脑知识与技术，2015（9）：43-45.
[2]刘华.锐捷网络医院无线网络解决方案助力总参总医院移动医疗建设[J].中国数字医学，2012（1）：67.
无线网络论文篇5
无线接入是网络融合的桥梁和纽带
“蓝牙技术”,现在BluetoothSIG(蓝牙技术联盟)对蓝牙技术的定位是它可以广泛地应用于个人网络设备,如手机、电脑以及汽车免提系统。由于蓝牙技术目前专为个人网络应用而设,通过改进技术可以增加蓝牙技术在其它全新领域的应用。例如环境传感、家用电器遥控、家庭网络内部终端间的连接等。但是蓝牙技术存在着许多的不足。如:一是它的传输距离仅在十公尺左右。二是蓝牙芯片的价格仍不令人满意。三是蓝牙兼容性方面的一些问题。四是随着各种近距离无线技术的出现,它们与蓝牙技术就不可避免地要在一些应用领域存在重叠和竞争。更重要的是无线宽带技术的出现,在超宽带的技术优势面前蓝牙将会遭遇极大的挑战。
BluetoothSIG(蓝牙技术联盟)在其未来的3年发展蓝***中,已提出了一系列改进蓝牙规范的计划,包括提升性能、增强安全性、优化耗电量及可用性,来藉以保有蓝牙技术在个人通信技术领域的市场地位,并在新的市场领域确定其发展方向。具体计划是2005年蓝牙技术联盟将测试并推出一项全新的蓝牙规范。新规范提高了数据传输速率(是当前速率的3倍)提高了数据传输的安全性,并降低了功耗。这将大大改善蓝牙用户使用多个蓝牙设备协同工作以及传输大型数据文件时的体验,同时还将延长移动设备的电池使用寿命。2006年蓝牙技术联盟将继续致力于改进蓝牙规范在可用性、安全性及性能等方面的表现,并采用多播(Mutti-cast)功能,允许用户将同一信息同时传送至多个装置,改进性能将可使耗电量极低的蓝牙传送范围扩大至100公尺。
Wi-Fi(WirelessFidelity)是属于无线局域网(WLAN)的一种,通常是指802.11b产品,它的主要特点是传输速率高,可靠性高,建网速度快\简便、可移动性好、网络结构弹性化、组网灵活、组网成本较低等,具有良好的发展前景。Wi-Fi工作在2.4GHz频段。最高速度达11mb/s,传输距离可达100公尺,在全封闭区域可达300公尺,是目前的主流WLAN技术。近年来Wi-Fi在市场上欣起一股热潮,据预测,到2007年美国将安装53万个点,欧洲安装70万个点,亚洲也将安装100多万个点,Wi-Fi有着“无线版本以太网”的美称,由于目前的以太网标准(IEEE802.3标准)几乎已经成为局域网的代名词,世界上至少有80%以上的局域网采用以太网技术。而WLAN同样为IEEE制定的标准,所以其几乎可以视为以太网标准在无线领域的延伸,这使WLAN在应用上具备无痕过渡和顺利安装的特点。
Wi-Fi的安装和设置相当简单,在某个区域要建立网络接入连接时,只需要在一定的范围内设立相应的接入点就可以了。规划、布线、测试等传统工序可以被忽略,如在家里引入Wi-Fi整个接入工序不到10分钟。同时Wi-Fi的综合成本非常低(预计为有线以太网的50%左右)。Wi-Fi拥有许多优点,但是不可忽视的是它存在的安全隐患这个致命的缺点。Wi-Fi采用的是RF(射频)技术,通过空气发送和接收数据,所以非常容易受到来自外界的攻击,甚至进入未受保护的公司内部局域网。
WiMAX全称是微波存取全球互通(WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess),是一种类似于Wi-Fi的新型无线网络技术,它具有覆盖范围更广、传输速率和可靠性(安全性)更高等优点。它所采用的IEEE802.16标准是一种基于微波和毫米波频段(2GHz～11GHz)的新的空中接口标准的技术,可以替代现有的有线和DSL连接方式,来提供最后一公里的无线宽带接入。WiMAX将提供固定、移动、便携式的无线宽带连接,现在WiMAX已经从本质上改变了最初的应用方向。增加了移动通信方面的服务。通过加入移动特性,一方面WiMAX可以像原来设想一样,作为服务和提高电信运营商最后一公里接入的技术手段。同时还可以成为FMC(固定和移动网络融合)的主流接入技术。
WiMAX具有以下优点:一是WiMAX执行IEEE802.16a标准,较长的传输距离(50公里)和较大的无线覆盖范围(6-10公里),传输速率最快75Mbps。二是具有理想的非视距传输特性,因此能够在不同的环境下获得最佳的传输性能。三是集中了有线/无线接入的优点,并结合了Wi-Fi无线接入技术的移动性与灵活性。四是WiMAX还能够通过将无线接入系统上升到无线接入网络,多中心站之间通过负荷分担的方式大大增加了网络容量。五是基站建设方面,WiMAX不同于过去所采用的无线技术,需建高高的基站。从而可大大降低运营商的成本。六是目前正在制定中的IEEE802.16e,面向移动终端,最大传输距离为3千米～5千米。当前,人们特别关注的是规范已确定的802.16-2004,它主要用于连接互联网服务的接入线路,也就是替代使用电话线的ADSL等,将通信运营商与用户连接起来。
接照WiMAX的商用计划,预计到2006年802.16功能的笔记本电脑,就可以不间断地享用高于3G十倍的速率而构成的宽带精彩内容服务。而且WiMAX还能作为Wi-Fi的备份,使用户可快速,方便地在Wi-Fi和WiMAX间自由切换和访问互联网。灵通无绳电话(QBOX),为了使小灵通更加具有活力,继短信互连,七彩铃音,机卡分离等新业务推出之后,近日中国电信又在上海、西安、温州、惠州等六城市推出“灵通无绳电话”新业务,。这一业务在国内第一次将有线、无线(小灵通)两种通信方式结合在一起,使它的优势待以充分的互补。它的推出预示着固网运营商的运营重点已渐渐脱离传统的运作模式。而转向具潜力的业务和市场增长点。QBOX业务优点突出,首先是解决了一直以来让运营商深感头痛的小灵通小区覆盖的盲区问题,使小灵通能凭借单向收费的价格优势,更为广大用户所欢迎。二是QBOX将增强固话终端的竞争力。灵通无绳电话一举改变了固话终端几年甚至几十年不变的传统观念。加快了固网终端向个性化、智能化演进的步伐。三是固网和小灵通网络在中国都属同一运营商经营,这种组合方式能最大限度地综合利用二个网络的资源提供新业务。使用户首次享受到了无线与有线结合的融合业务。四是具有绿色环保功能。灵通无绳电话与小灵通的基站和其手机发射功率都只有10毫瓦,而无绳电话机的发射功率也有35毫瓦左右,因此辐射小,对人的身体不会造成伤害,符合人们的健康要求。
灵通无绳电话是中国电信运营商首次在无线,有线融合中的尝试,这项业务本身还存在着一些较为明显的缺憾。如一是灵通无绳电话终端在QBOX私网与小灵通公网动态(通话过程中)转移时无法保特不间断通话。二是QBOX系统在其私网中只对预先指定的几个终端(目前是10个)提供通话服务。而对其它的小灵通手机无法提供服务。三是在小灵通公网信号没有覆盖的区域,QBOX座机的固网用户线路只允许一个小灵通或固话用户与外界通话,而无法对二个和二个以上的用户同时提供通话服务.因此虽然“灵通无绳电话”业务使固网业务得到有益的补充和延伸,但还需进一步的改进和完善。使它成为真正的FMC业务之一。
“蓝色电话”是由英国电信提出并在以阿尔卡特为首,包括爱立信、朗迅和莫托罗拉等在内的诸多设备制造商协助下共同完成的。实际上蓝色电话就是一种可以在通话状态下实现移动和固话网络之间自由、无缝切换的服务。它具有以下几个方面的特征和优势。
首先是它开创了固话和移动融合(FMC)的先河,这是蓝色电话最突出的优势,也是一项创历史性的先进技术与服务。其次是能在通话过程中自动判断用户所处的位置并提供不同的网络为其服务。如用户在室外或室内通话时能自动在G***移动网络和DECT无绳电话系统之间进行无缝切换。三是,保证良好的通话质量,这也是蓝色电话要实现移动和固网相融合最大的难点和成功之处。它在实现了固话网络和移动网络无缝切换的同时保证其通信质量的等级。四是,先进、便捷的室内无线接入技术,目前蓝色电话在室内是通过DECT数字无绳电话系统转接至固定宽带网络上去,今后也可以采用蓝牙技术或者性能更优的Wi-Fi技术来进行接入。并能够使系统在室内和室外的各种使用环境中在不同的网络之间进行自动的无缝切换,而保证通话过程不会间断。五是,具有高性价比的通话资费,蓝色电话在定价的过程中充分考虑固话和移动两个网络的不同运营成本来确定价格。这样的资费方案融合了固话和移动的资费特点,且最大限度地提供给用户方便和实惠。
“家庭网络”作为固话的业务创新,首先是融入了信息时代的信息化综合服务的理念,其次打破了原有仅仅提供点对点通信的模式,而为用户提供了多元化、个性化的信息服务。三是在实际操作中,对网络进行重新的设计和集成。四是加强整合现有资源,进行业务的重新组合和包装,家庭网络并不是一个前所未有的全新业务,而实际上所谓的创新,大部份是在现有技术成果的基础上进行改进、优化。通过对已有业务或技术的组合,来产生新的业务和新的功能,这种类型的业务创新在通信产业发展的过程中也屡见不鲜。因此在“家庭网络”的技术业务创新过程中,一定要将重点放在网络集成和资源整合上。
蓝牙技术是一种低成本、近距离的无线连接技术标准,将它应用于家庭网络中,可将家庭内部的各类终端如无绳电话、移动电话、笔记本电脑等等组成一个家庭或个人领域的网络,使各种信息化或智能化的终端设备在近距离内不用电缆就可以方便地连接起来,实现无缝覆盖并相互操作进而达到资源充分共享。
无线网络论文篇6
关键词：无线传感器网络；组成；应用；发展
科技发展的脚步越来越快，人类已经置身于信息时代。而作为信息获取最重要和最基本的技术——传感器技术，也得到了极大的发展。传感器信息获取技术已经从过去的单一化渐渐向集成化、微型化和网络化方向发展，并将会带来一场信息***。具有感知能力、计算能力和通信能力的无线传感器网络（WSN，wirelesssensornetworks）综合了传感器技术、嵌人式计算技术、分布式信息处理技术和通信技术，能够协作地实时监测、感知和采集网络分布区域内的各种环境或监测对象的信息，并对这些信息进行处理，获得详尽而准确的信息，传送到需要这些信息的用户。
由于WSN的巨大应用价值，它已经引起了世界许多国家的***事部门、工业界和学术界的广泛关注，被广泛地应用于***事，工业过程控制、国家安全、环境监测等领域。
无线传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等多种领域，是当前计算机网络研究的热点。
一、发展概述
早在上世纪70年代，就出现了将传统传感器采用点对点传输、连接传感控制器而构成传感器网络雏形，我们把它归之为第一代传感器网络。随着相关学科的不断发展和进步，传感器网络同时还具有了获取多种信息信号的综合处理能力，并通过与传感控制器的相联，组成了有信息综合和处理能力的传感器网络，这是第二代传感器网络。而从上世纪末开始，现场总线技术开始应用于传感器网络，人们用其组建智能化传感器网络，大量多功能传感器被运用，并使用无线技术连接，无线传感器网络逐渐形成。
无线传感器网络是新一代的传感器网络，具有非常广泛的应用前景，其发展和应用，将会给人类的生活和生产的各个领域带来深远影响。发达国家如美国，非常重视无线传感器网络的发展，IEEE正在努力推进无线传感器网络的应用和发展，波士顿大学（BostonUniversity）还于最近创办了传感器网络协会（SensorNetworkConsortium），期望能促进传感器联网技术开发。美国的《技术评论》杂志在论述未来新兴十大技术时，更是将无线传感器网络列为第一项未来新兴技术，《商业周刊》预测的未来四大新技术中，无线传感器网络也列入其中。可以预计，无线传感器网络的广泛是一种必然趋势，它的出现将会给人类社会带来极大的变革。
二、无线传感器网络的定义和特点
无线传感器网络可以看成是由数据获取网络、数据分布网络和控制管理中心三部分组成的。其主要组成部分是集成有传感器、数据处理单元和通信模块的节点，各节点通过协议自组成一个分布式网络，再将采集来的数据通过优化后经无线电波传输给信息处理中心。无线传感器网络操作系统Tiny0S141的研制者，JasonHill博士把WSN定义为：
Sensing＋CPU＋Radio＝Thousandsofpotentialapplication
哈尔滨工业大学的李建中教授将WSN定义为：WSN是由一组传感器节点以自组织的方式构成的有线或无线网络，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖的地理区域中感知对象的信息，并给观察者。从硬件上看，WSN节点主要由数据采集单元、数据处理单元、无线数据收发单元以及小型电池单元组成，通常尺寸很小，具有低成本、低功耗、多功能等特点；从软件上看，它借助于节点中内置传感器有效探测所处区域的温度、湿度、光强度、压力等环境参数以及待测对象的电压、电流等物理参数，并通过无线网络将探测信息传送到数据汇聚中心进行处理、分析和转发。
WSN与传统传感器和测控系统相比具有明显的优势。它采用点对点或点对多点的无线连接，大大减少了电缆成本，在传感器节点端即合并了模拟信号／数字信号转换、数字信号处理和网络通信功能，节点具有自检功能，系统性能与可靠性明显提升而成本明显缩减。
无线传感器网络具有以下特点：
1、硬件资源有限。WSN节点采用嵌入式处理器和存储器，计算能力和存储能力十分有限。所以，需要解决如何在有限计算能力的条件下进行协作分布式信息处理的难题。
2、电源容量有限。为了测量真实世界的具体值，各个节点会密集地分布于待测区域内，人工补充能量的方法已经不再适用。每个节点都要储备可供长期使用的能量，或者自己从外汲取能量（太阳能）。当自身携带的电池的能量耗尽，往往被废弃，甚至造成网络的中断。所以，任何WSN技术和协议的研究都要以节能为前提。
3、无中心。在无线传感器网络中，所有节点的地位都是平等的，没有预先指定的中心，是一个对等式网络。各节点通过分布式算法来相互协调，在无人值守的情况下，节点就能自动组织起一个测量网络。而正因为没有中心，网络便不会因为单个节点的脱离而受到损害。节点可以随时加入或离开网络，任何节点的故障不会影响整个网络的运行，具有很强的抗毁性。
4、自组织。网络的布设和展开无需依赖于任何预设的网络设施，节点通过分层协议和分布式算法协调各自的行为，节点开机后就可以快速、自动地组成一个***的网络。
5、多跳（Multi-hop）路由。WSN节点通信能力有限，覆盖范围只有几十到几百米，节点只能与它的邻居直接通信。如果希望与其射频覆盖范围之外的节点进行通信，则需要通过中间节点进行路由。WSN中的多跳路由是由普通网络节点完成的。
6、动态拓扑。WSN是一个动态的网络，节点可以随处移动；一个节点可能会因为电池能量耗尽或其他故障，退出网络运行；也可能由于工作的需要而被添加到网络中。这些都会使网络的拓扑结构随时发生变化，因此网络应该具有动态拓扑组织功能。
7、节点数量众多，分布密集。WSN节点数量大、分布范围广，难于维护甚至不可维护。所以，需要解决如何提高传感器网络的软、硬件健壮性和容错性。
8、传输能力的有限性。无线传感器网络通过无线电波进行数据传输，虽然省去了布线的烦恼，但是相对于有线网络，低带宽则成为它的天生缺陷。同时，信号之间还存在相互干扰，信号自身也在不断地衰减，诸如此类。不过因为单个节点传输的数据量并不算大，这个缺点还是能忍受的。
9、安全性的问题。无线信道、有限的能量，分布式控制都使得无线传感器网络更容易受到攻击。被动窃听、主动入侵、拒绝服务则是这些攻击的常见方式。因此，安全性在网络的设计中至关重要。
三、应用现状
虽然无线传感器网络的大规模商业应用，由于技术等方面的制约还有待时日，但是最近几年，随着计算成本的下降以及微处理器体积越来越小，已经为数不少的无线传感器网络开始投入使用。目前无线传感器网络的应用主要集中在以下领域：
1．环境的监测和保护
随着人们对于环境问题的关注程度越来越高，需要采集的环境数据也越来越多，无线传感器网络的出现为随机性的研究数据获取提供了便利，并且还可以避免传统数据收集方式给环境带来的侵入式破坏。
2．医疗护理
无线传感器网络在医疗研究、护理领域也可以大展身手。罗彻斯特大学的科学家使用无线传感器创建了一个智能医疗房间，使用微尘来测量居住者的重要征兆（血压、脉搏和呼吸）、睡觉姿势以及每天24小时的活动状况。英特尔公司也推出了无线传感器网络的家庭护理技术。该技术是做为探讨应对老龄化社会的技术项目CenterforAgingServicesTechnologies（CAST）的一个环节开发的。该系统通过在鞋、家具以家用电器等家中道具和设备中嵌入半导体传感器，帮助老龄人士、阿尔茨海默氏病患者以及残障人士的家庭生活。利用无线通信将各传感器联网可高效传递必要的信息从而方便接受护理。而且还可以减轻护理人员的负担。英特尔主管预防性健康保险研究的董事EricDishman称，“在开发家庭用护理技术方面，无线传感器网络是非常有前途的领域”。
3．***事领域
由于无线传感器网络具有密集型、随机分布的特点，使其非常适合应用于恶劣的战场环境中，使其非常适合应用于恶劣的战场环境中，包括侦察敌情、监控兵力、装备和物资，判断生物化学攻击等多方面用途。
4．商业化用途
无线传感器网络还被应用于其他一些领域。比如一些危险的工业环境如井矿、核电厂等，工作人员可以通过它来实施安全监测。也可以用在交通领域作为车辆监控的有力工具。尽管无线传感器技术目前仍处于初步应用阶段，但已经展示出了非凡的应用价值，相信随着相关技术的发展和推进，一定会得到更大的应用。从应用的情况来看，北美的状况最好，在楼宇自动化、环境监控等方面，无线传感器网络已经开始大展拳脚。
四、需要解决的问题
就目前的技术水平来说，让无线传感器网正常运行并大量投入使用还面临着许多问题：
1．网络内通信问题。无线传感器网络内正常通信联系中，信号可能被一些障碍物或其他电子信号干扰而受到影响，怎么安全有效的进行通信是个有待研究的问题。
2．成本问题。在一个无线传感器网络里面，需要使用数量庞大的微型传感器，这样的话成本会制约其发展。
3．系统能量供应问题。目前主要的解决方案有：使用高能电池；降低传感功率；此外还有传感器网络的自我能量收集技术和电池无线充电技术。其中后两者备受关注。
无线网络论文篇7
1.1无线传感网络技术很受大众的喜欢与它的高科技的发展是分不开的，而且许多国家也很重视它的发展，世界各国的工业界、高科技界和学术界对无线传感网络的发展展开了猛烈的攻势，希望可以通过靠科技技术的结合实现无线传感网络技术的进步，许多国家还将无线传感网络技术列入国家的重点研究技术，而且一些周刊和杂志对无线网络的评价也很高，认为无线传感网络技术是未来引领世界计算机进步的主要技术。
1.2无线传感网络技术在我国的发展还很缓慢，这主要是由于无线传感网络技术在我国出现的时间比较晚，无线传感网络技术在我国的研究方案中还处在初级阶段，与西方一些发达国家相比，存在严重的滞后性，我国在无线传感网络技术上的研究主要局限在仿真计算和网络协议等，在人们的生活和***事中的应用还很少，而且无线网络现在已经可以用来作环境监测，我国却没有将无线传感网络技术应用到实处。
1.3目前，中国的未来技术研究方向中有几项是专门针对无线传感网络技术进行直接论述的，而且在一些重大会议的决策里面，也将无线传感网络技术列为三大前沿信息技术，无线传感网络技术中的自发组织网络技术和智能感知技术都成为中国重点信息技术研究，无线传感网络技术在我国如此重视的情况下一定会有所成就，无线传感网络技术也成为社会信息技术发展的必然，在我国，信息技术领域广泛地被应用已经成为不争的事实，对人们的生活、工作和社会的发展带来很深刻的影响。
2无线传感网络技术的应用发展
2.1无线传感网络技术在环境监测方面的应用和发展现代社会，人类的生活水平在逐渐的提高，人们对于环境的探讨也越来越重视，环境方面的应用科学也越来越多，传统的环境探索的模式已经不能满足人们对环境探索强烈的欲望，而且关于环境的采集数据的难度也越来越大。无线传感网络技术的出现及时地解决了环境探索方面的难关，无线传感网络技术对户外的野生动物的跟踪、发现和保护做出了巨大的贡献，通过无线传感网络技术，人们能够对各种野生动物的生存成长环境做监测，比如说动物生存环境的气象、洪涝灾害、地球的物理环境、环境的污染状况、大气的监测等等，根据监测的结果采取必要的保护措施和改善措施。
2.2无线传感网络技术在***事领域的应用和发展无线传感网络技术起于***事领域，无线传感网络技术在***事上的应用是它能够在国家的边疆上站岗放哨做警卫，将无线传感网络器安置在国家的边疆防线上，士兵可以直接通过无线传感网络技术对国家边疆进行防御，接受来自不同方向的信息并及时果断地做出相应的措施。无线传感器在***事上的另外一个应用就是可以对目标进行定位，以及时地防范敌***的可能的侵袭和进攻，还可以通过无线传感技术对无人驾驶的车辆进行摆布，战争结束后，无线传感网络还能对战场的破坏性和环境污染程度进行监测并且评估。
2.3无线传感网络技术在家庭生活中的应用和发展无线传感网络技术最贴近人的生活的应用就是在家庭生活中的应用，无线传感网络器可以为人民的生活提供很多方便，并且能够使人们的生活环境更舒适，无线传感网络技术为人们的生活提供比较人性化智能家居，比如说像冰箱、真空吸尘器、录像机和微波炉等，这样用户就可以在远处遥控这些家用产品，而且还能通过无线传感技术在家里的主要房间安装监测器，以便随时控制家里的安全。
2.4无线传感网络技术在医疗卫生行业的应用和发展无线传感网络技术在健康护理人的方面的应用主要是用来对患者和医生的行为进行监测，人的身体里面有很多我们并不知道的生理和心理数据，将无线传感网络技术安装在病人的身上就可以随时观察病人的病情，并得到及时的救治，无线网络传感技术在不久的将来会更加的方便，用途也会更加的多，还能实现医疗的远程遥控。
3结束语
无线网络论文篇8
无线网络系统方案的实施
在进行高校校园无线网络系统设计时，主要考虑两个问题：第一是无线网络覆盖区域的状况以及网络设备的选型；第二是用户的上网方式和计费方式。下面对这两个问题进行详细说明。
1无线网络覆盖区域和设备
通过对校园环境的实地调研、分析以及对学校教师和学生的调查，将校园分为室内和室外两种无线网络覆盖区域。室内无线网络覆盖区域包括会议室、***书馆、阅览室、自习室、阶梯教室和食堂等；室外无线网络覆盖区域包括广场、花园、操场、停车场以及宿舍前面的休息区等。对于网络设备的选择，从兼容性和配置统一的方面来考虑，所选购的无线网络设备都是与原校园网络设备相同的品牌。
所谓无线AP（AccessPoint），即无线接入点，是用于无线网络的无线交换机，也是无线网络的核心，是移动计算机用户进入有线网络的接入点。在本文设计的校园无线网络系统中，室外无线AP采用的是室外型大功率无线接入点产品，其工作频段为2．4GHz，支持IEEE802．11n标准，内置500mW的双向功率放大器。由于室外场所的环境有所不同，无线网络的覆盖要求也会有差异，室外无线AP可根据这些条件的不同，配合相应的外接天线，在室外覆盖良好的无线网络信号。
按照本次校园无线网络系统的规划与设计，室内AP，提供两路接入，共600Mbps，支持IEEE802．11n标准，可以为每个用户提供不低于10Mbps的无线连接速率，这样，不但能够满足现有校园网应用的带宽要求，同时，还能够为学校的视频、音频等多媒体资源的点播提供网络基础，满足高校未来信息化发展的要求。
根据校园无线网络系统的要求，所选用的无线AC设备可以高效地处理学生网络视频、音频和***游戏、***聊天等小包的数据流。同时，在校园网络系统的规划中，无线AP要提供双万兆的上联接口，为之后的无线应用扩展和升级预留带宽。
2上网方式
在高校校园无线网络系统中，服务的对象主要是教师、学生和学校领导、员工等，因此，校园无线网络具有覆盖范围广泛、使用者和使用时间不确定的特点。为防止非法使用者使用，更好地满足合法使用者的使用需求，本无线网络系统采用了基于SAM的Portal认证方式，只有向学校申请了无线网络服务的用户才能够使用。根据无线网络系统的设计，系统将根据使用时间对使用者进行收费，以时间计费。使用者在申请完成之后和使用之前，必须先交纳一定的费用，登录认证成功之后开始计费，下线的时候停止计费，可以精确到秒，当余额不足时会自动下线或者拒绝登录。
这种方式的具体操作方法是，首先在无线AC上建立无线VLAN，启动DHCP服务，汇聚层的交换机以Trunk方式与无线AP相连接。当访问者试***连接无线网络的时候，都需要通过portal发起认证请求，只有认证成功后才能够上网，在认证成功之后，系统开始计时，这样在方便无线网络系统管理和维护的同时也能够防止非法使用者使用无线网络，更好地为合法使用者提供无线网络服务。
由于是无线网络，使用者在使用过程中可能会存在移动位置的情况，为了让使用者在移动过程中实现无线漫游，在无线网络系统中，让集群中的多台无线控制器共享用户的数据库，从而实现用户在整个网络中不同区域之间进行移动和跨越过程中无缝漫游。无线上网的流程如***1所示。
无线网络的安全
在校园无线网络系统的规划与构建中，安全是重中之重，是系统成功与否的根本。因此，在系统中，要构建一个良好的安全体系，从而切实保护用户和系统自身的安全。
（1）802．1X认证。在部署无线网络的安全体系时，可以采用802．1X和网络准入相结合的方式。这两者的结合可以很好地保证校园无线网络系统的安全。具体的操作方法是，当合法用户连接上无线AP之后，要求输入AP的连接密码，在合法用户输入密码之后，分配GUESTVLAN的IP，在GUESTVLAN中暂时不能访问任何资源。
（2）网络准入。当用户被分配GUTSTVLANIP地址之后，用户暂时不能对资源进行访问，此时，系统中的用户接入服务器，即网络准入，会自动对客户端上的准入进行联动，对用户的系统进行扫描，查看用户是否符合准入策略的要求，如果符合准入策略的要求，则会重新分配一个校园无线网络内网地址给用户，这样用户就能够使用学校的无线网络了。如果合法用户的密码被泄露，非法用户得到密码后去连接无线AP，连接以后要求输入密码，虽然密码是正确的，但是当网络准入对用户系统进行扫描，会发现非法用户不符合网络准入检测，这样非法用户就会一直停留在GUESTVLAN中，有效地保护了校园无线网络内网不受非法用户的威胁。
（3）数据加密。校园无线网络系统中的认证机制和准入机制是构建安全体系的基础，数据加密也是安全体系中不可或缺的部分。在本次校园无线网络的构建中，所有AP与用户端之间的数据传输均采用的是AES－CCMP加密，AES－CCMP又称为WPA2，它支持AES加密算法，而AES能够为信息和数据提供128位的加密能力，这是WPA2与WPA最大的区别，所以AES－CCMP的安全性比起WPA有了很大的提升。正是因为如此，在设备中加入WPA2支持已经成为了很多服务商的选择，而Win－dowsXP系统的补丁SP2中也集成了WPA2的支持。
（4）身份认证。在校园无线网络系统的安全体系中，最重要的是身份认证，因为无线网络不同于有线网络，在无线网络中，攻击者不像有线网络中那么容易被发现。如果身份认证这个关卡被攻破，校园无线网络会被非法用户使用，甚至会被攻击者恶意攻击。为有效地保护校园无线网络免受攻击，也为保护合法用户的权益不受侵害，校园无线网络系统采用了EAP－FAST的身份验证方式来进行相互验证，同时为用户和进程提供动态加密密钥、物理地址和标准802．11验证机制。只有在身份验证时采用最安全的加密算法，才能有效保护用户输入的账号、密码不被抓包软件截获，也不会被黑客软件暴力破解。
（5）GUESTVLAN。用户在通过802．1X之前只能访问有限的网络资源。所谓GUESTVLAN，是用户在通过802．1X认证之前处于的VLAN，用户在访问GUESTVLAN内的资源不需要认证，但也只能访问极其有限的资源，比如从GUESTVLAN服务器上***802．1X客户端软件、升级客户端、执行其它诸如杀毒软件、操作系统补丁程序等应用程序的升级，而不能访问其它的网络资源。
这样设置的目的是为防止一些暂时没有安装认证客户端或者客户端版本过低的合法用户无法认证成功。在用户连接网络的时候，接入设备会把这个端口加入到GUESTVLAN，当认证成功之后，端口离开GUESTVLAN，这样用户就能够访问其它的网络资源了。
安全管理体系
在构建校园无线网络系统时，不但要从技术方面建立安全体系，也要从管理方面进行安全体系的建设。主要从以下几个方面进行：
（1）对校园无线网络的管理人员进行培训和教育，建立健全相关管理制度。
（2）加强校园无线网络管理人员的安全意识和安全素养。
（3）加强对系统运行环境的安全管理，制定相关制度，进行严格管理。
（4）建立设备选型、采购、使用和维护的管理制度，对设备进行严格的审查和检测以及安全评估。（5）建立应急处理制度，对可能发主的突况制定应急处理方案。
无线网络论文篇9
Wi-Fi技术是上世纪末由Wi-Fi联盟提出来的技术标准，属于在办公室和家庭中使用的短距离无线技术，主要应用于局域网中。除个别版本使用5GHz附近频段外，Wi-Fi技术主要使用2.4GHz或5GHz附近频段。当前应用的802.1la/b/g/n协议版本。Wi-Fi技术的定义其实只涉及数据链路层的MAC子层和物理层，上层协议和802.3的定义都遵守802.2。对于数据安全性，Wi-Fi技术中更多使用的是WEP或WPA加密方法来实现对网络访问的验证和数据的加密，而这两种加密方式都存在一定的安全风险，尤其是WEP协议。在WEP协议中，使用的RC4算法本身就有缺陷，同时协议没有密钥管理机制，缺少对数据包的身份认证。针对WEP的各种漏洞缺陷已经出现多种解密的工具，这些工具都能在拦截到足够多的数据信息的前提下，很快解析出WEP的用户密钥，信息量越大，解密速度越快。虽然WPA和WPA2的加密技术有很大的提高，但是仍有一定的安全风险。在WPA协议的4次握手包中包含和密码有联系的信息，可以依靠这个信息来进行字典攻击。在这里成功破解出信息，关键依赖良好的字典和运算速度。
2工业无线网络安全隐患
虽然Wi-Fi具有传输速度高、覆盖范围广、建设成本低、辐射更小等特点，但其本身在安全性方面存在缺陷，故采用Wi-Fi技术的工业无线网络也面临着不少安全威胁。
2.1容易被入侵
工业无线网络的无线信号是广播的状态，即在特定范围内的用户都可以发现Wi-Fi信号的存在，任何恶意的入侵者都可以通过无线设备和破解工具对侦测AP并对无线网络发起攻击。Wi-Fi在对网络访问的验证和数据传输方面也采用了加密方式，如WEP、WPA和WPA2协议等，但是入侵者仍然可以通过破解WEP/WPA/WPA2协议来入侵Wi-Fi网络，一些无线网络分析仪可以轻松破解Wi-Fi网络的认证密码，一些有目的的入侵者除了通过技术破解方式非法接入工业无线网络之外，还有可能利用社会工程学的入侵手段进行接入，如入侵者向合法用户套近乎或采取有偿的方式获得接入用户名和密码也能达到目的。
2.2有限带宽容易被恶意攻击占用和地址欺骗
入侵者在接入Wi-Fi网络后发送大量的ping流量，或者向无线AP发送大量的服务请求，无线AP的消息均由入侵者接收，而真正的移动节点却被拒绝服务，严重的可能会造成网络瘫痪；入侵者同时发送广播流量，就会同时阻塞多个AP；攻击者在与无线网络相同的无线信道内发送信号，而被攻击的网络就会通过C***A/CA机制进行自动使用，这样同样会影响无线网络的传输；恶意传输或***较大的数据文件也会产生很大的网络流量。这种情况在无线城区应用中较少见，入侵者恶意堵塞网络，极有可能是要故意破坏生产环境，造成一定的损失。在工业生产中可用性应该是第一位的，对工业网络安全来说，保证网络的可用性也是第一位的。所以这种威胁对工业无线网络来说威胁是比较大的。
2.3数据在传输的过程中很容易被截取
通过监听无线通信，入侵者可从中还原出一些敏感信息；当工业无线网络传输数据被截取后，入侵者甚至可能伪造某些指令给工业生产造成损失。
2.4伪造AP入侵者
可以自己购买AP并将AP的ID设置为正规的AP的SSID来欺骗用户接入并窃取敏感资料。这种危害主要是使新接入用户会误接入到伪造AP中，无法正常工作。
2.5高级入侵
只要是入侵者采用合法或者非法手段接入无线城区，他就可以以此作为入侵其它系统的跳板，采用黑客手段攻击其它系统或网络，而他的行踪则很难被追寻；或者通过劫持身份验证会话、伪造认证服务器及验证回复等步骤，攻击者不但能够获取无线账户及密码，遭遇到更深层面的欺诈等。
3结束语
无线网络论文篇10
1网络模型
1．1工业无线网络中的数据模型
如表1所示，EOAM算法面向两类典型的工业紧急数据:1)不可预测的紧急数据(TrafficCategory1，TC1)。TCI具有最高优先级，主要是指紧急安全动作要发送的数据，比如紧急关闭、紧急报警等，具有不可预测、重现率低等特点。2)普通紧急数据(TrafficCategory2，TC2)。TC2的优先级较TC1低，主要包括闭环管理控制、闭环监督控制、开环控制，该类数据具有重现率高等的特点。
1．2超帧模型
超帧(Superframe)由信道(Channel)和时隙(Timeslot)构成，如***1所示。所谓信道，是指无线射频信号发送的媒介，是频段的若干等份;所谓时隙，是指时间的若干等份，时隙大小取决于网络中数据的大小，时隙的数量决定超帧的长度。对于单信道网络，超帧中仅包括一条信道;对于多信道网络，超帧中包括多条信道。本文针对多信道网络，超帧中包括多条信道以及若干时隙。定义信道模型如下:1)将可用信道划分为一个控制信道(ControlChannel，CC)和多个数据信道(DataChannel，DC)。2)为了提高不可预测的紧急数据TC1的实时性和可靠性，本文在数据信道DC中设置一个特殊信道(SpecialChannel，SC)，属于TC1和广播数据(BroadcastData，BD)的专用传输信道;同时，采用指示退避机制，使得普通紧急数据TC2也可以选择使用该信道，避免资源浪费，保证信道资源的利用率。定义时隙模型如下。1)为了保证EOAM算法适用于广播通信，将SC的时隙长度T定义为节点发送一个TC1数据包的平均时间与发送一个BD数据包的平均时间的较大值，即T=max{tTC1，tBD}，其中:tTC1=tRTS+tCTS+tDATA+tACK，tA表示节点发送一个A包的平均时间，A为各类包的统称。2)为了使得TC1能够利用特殊信道进行实时可靠传输，本文将时隙划分为高优先级指示空间(HighPriorityIndicationSpace，HPIS)和非高优先级指示空间(NotHighPriorityIndicationSpace，NHPIS)，其中，HPIS由两个等长的子时隙t0和t1组成，分别用于待发送TC1数据包的节点发送RTS(RequestToSend)和接收CTS(ClearToSend)，如***2所示。
2EOAM算法
本章首先介绍适用于单播通信的EOAM算法步骤，并将其扩展到广播通信的情况。EOAM算法的总体思想主要包括3个方面:1)为了保证不可预测高优先级紧急数据的实时性，采用专门的特殊信道进行传输，特殊信道时隙的高优先级指示空间(HPIS)和非高优先级指示空间(NHPIS)，以保证紧急数据的优先传输。2)同时为了避免特殊信道时隙的浪费，采用指示机制，在保证不可预测紧急数据的目的节点快速切换信道的同时，使得选择使用特殊信道的普通数据在紧急数据占用信道时能够进行退避，不干扰紧急数据传输，而在特殊信道空闲时能充分利用信道资源。3)为了保证不可预测的紧急数据和广播数据的确定性传输，将特殊信道中时隙的长度设置为发送这两类数据所需平均时间的较大值，保证数据在该时隙长度内完整传输。
2．1单播通信
EOAM中单播通信分为TC2单播通信和TC1单播通信两种情况，分别如***3和***4所示。TC2单播通信过程包括以下步骤:1)当处于睡眠阶段的发送节点S有TC2数据要发送给接收节点R时，S首先开启其无线收发器，然后在CC上侦听。如果S侦听到指示(Indication，IND)，且IND中的目的节点地址为自身地址时，S立即切换到SC侦听。2)当R睡眠时间到达后，R通过在CC发送一个声明消息包(Announcement，ANC)来开始一个潜在的数据传输，该ANC中包含R选择的DC序号，例如i，然后R切换到DCi进行侦听。R采用一种基于概率的随机方法来进行信道选择，当R的睡眠时间到达时，它以概率p在所有DC中随机地选择一个DC，而以概率1－p继续睡眠以节省能量。p定义为平均可用DC数A与总DC数K之比;K可由协议设计确定;A=K－λ×(1/P)，其中:λ为报文到达速率，P为报文长度服从分布的参数，详细证明过程见文献［15］。如果R在发送ANC前侦听到IND，且IND中的目的节点地址为自身地址时，R立即切换到SC侦听。3)S在CC上收到R发送的ANC以后，S立即切换到DCi，首先检测信道状态，若空闲，则发送一个RTS控制包;若忙碌，则随机退避一段时间后发送一个RTS控制包。如果S在CC上侦听时间Tmax后仍然没有收到R发送的ANC，S主动在CC上发送一个ANC，以避免由于R在CC上等待S发送ANC而导致的死锁问题。4)当R收到RTS后，R发送一个CTS控制包来确认这次预约。当R切换到DC后，如果没有收到来自其他节点的RTS，R则根据自己的占空比切换回CC，然后进入睡眠阶段。5)当S收到CTS后，S利用DATA＆ACK的方式与R进行数据传输。当传输完毕后，它们切换回CC，然后进入睡眠阶段。TC1单播通信过程包括以下步骤:1)当处于睡眠阶段的发送节点S有TC1数据要发送给接收节点R时，S首先开启其无线收发器，然后在CC发送IND，之后切换到SC。2)如果R在CC上侦听到IND，立即切换到SC侦听。3)S在子时隙t0发送一个RTS控制包，若此时R在SC侦听到RTS，R在子时隙t1发送一个CTS控制包来确认这次预约。4)若S在子时隙t1收到R发来的CTS控制包，那么就在该时隙接下来的NHPIS利用DATA＆ACK的方式与R进行数据传输;若S在子时隙t1没有收到R发来的CTS控制包，那么就在该时隙接下来的NHPIS持续发送IND，然后在下一个时隙的子时隙t0重新发送一个RTS控制包，重复上述过程。
2．2广播通信
EOAM中采用SC发送BD，如***6所示，广播通信过程包括以下步骤:1)当处于睡眠阶段的发送节点S有BD要发送时，S首先切换到SC，然后开启其无线收发器检测SC信道状态。2)如果SC空闲，那么S在接下来的M个时隙内连续发送M个相同的数据包，其中，M可以根据不同WSN的性能需求进行动态地调整，本文为节点的平均邻居数。如果SC忙碌，那么S随机退避一段时间。3)每个节点(包括睡眠节点)在M－1个时隙内都切换到SC上来接收可能发送的BD包，从而S的每个邻居节点都可以在M个时隙内收到BD。
3实验结果与分析
本章从实时性、可靠性和能耗3个角度，与文献［13］所提出的分布式多信道控制算法(DCA)进行仿真比较。仿真环境设置为:将49个节点分布在7m×7m的网络中，节点随机地选择任一邻居节点进行单播通信，数据负载为32B，TC1数据流的个数为5，TC2数据流的个数为20。延迟时间定义为从数据包到达发送节点MAC层开始，直到被接收节点成功接收的时间。***7所示为平均延迟随着信道数的增加而变化的趋势。由于DCA中ClassⅥ为非紧急数据，所以在此不作比较。由***7可知，EOAM中TC1的平均延时一直低于DCA中数据类，这是由于EOAM针对TC1设计了特殊信道以及高优先级指示空间，专门用于TC1数据的紧急及时传输。当信道数较少时，EOAM中TC2的平均延时要略高于DCA中的ClassⅢ，这是由于EOAM是基于占空比机制和随机信道选择机制;然而随着信道数的增加，EOAM中TC2的平均延时逐渐小于DCA的延时结果，这是由于控制信道的饱和问题在DCA中愈加严重，而EOAM基于接收端开始的介质访问机制则在一定程度上避免了控制信道饱和问题。可靠性以包传输成功率表示，即成功传输的报文占总报文数的比例。由***8可知，EOAM能够满足TC1和TC2的可靠性要求;并且，随着信道数的增加，包成功传输率显著增大，最终都能达到0．95～1。能耗定义为成功传输一个字节所消耗的能量。由***9可知，随着信道数的增加，EOAM的能耗逐渐降低，且明显低于DCA的能耗。其中，能量消耗单位为10－7mW·h，这主要由于EOAM采用基于异步占空比的睡眠机制。
4结语