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无线数据传输

无线数据传输

无线数据传输范文第1篇

关键词:无线通信;优点;数据传输;安全措施

中图分类号:E965 文献标识码:A 文章编号:

计算机网络覆盖面积拓宽之后,无线通信网服务面域也不断地扩大,但同样承受着相应的传输风险。通行运营商需强化无线通信系统的安全改造力度,为信息交换及传输工作创造稳定的环境。这就需要依据数据传输的具体风险,提出切实可行的安全防御决策。

一、无线通信系统的优点

传统通信系统使用较长时间后发现,发现有线通信存在着明显的弊端,如:距离短、成本高、信号差等,无法适应大流量数据信息传输的要求。无线通信是对有线通信的更新升级,具有明显的功能优点。有线通信仅适用于小范围的信息传递,遇到大范围信息交换便会出现信号不良、信息丢失等问题。无线通信网络覆盖范围可达几十公里,满足了大范围信息传输的工作要求[1]。如:远程控制系统是基于无线通信网络建立的新型服务模式,借助通信网络建立现代化数据传输体系,解决了用户在远端处感应数据信号的难题。伴随着时间的推移,无线通信系统将逐渐取代旧式的信息传递模式。

二、无线数据传输的安全风险

通信已经成为人们日常生活不可缺少的一部分,借助数据通信平台实现了数据信号的稳定传输。受到网络技术条件的显著,现代通信模式多数采用无线通信的模式,基本可以解决简单的数据传输要求。由于无线通信用户数量持续增加,对通信系统的数据传输造成了一定的风险,若不技术处理将会影响到信息交换的安全性。

1、信号风险。信号是由计算机服务器处理后的信息代码,用其作为无线通信网传输介质可起到较好的安全作用。无线通信系统服务范围面域较广,某个服务区内的用户数量可达数百万,超大流量信息传递易导致严重的信号感应风险[2]。例如,发射端与接收端距离相差数十公里,信号在传输过程中呈现“递减”趋势,基站无法感应信号而造成了传输中断的局面,这显然不利于用户信息的高效传递。

2、窃取风险。从小范围无线通信传输来说,信息在传递环节里也存在着较大的窃取风险,特别是商业信息传输常遭到非法人员的窃听、窃取。以语音信号传输为例,企业传输语音信息时未经过加密处理,实际传输环节可利用代码破解的方式获得信息,使大量机密性的商业信息被窃取,给商业经营带来了巨大的风险隐患。此外,数据信息传输时也面临着多方面的安全威胁,一些人为破坏也有可能造成信息的丢失。

3、干扰风险。从本质上来说,无线通信系统是借助电磁波介质完成的传输动作。受到外在环境变化的作用,电磁波信号传输时会受到谐波干扰,这种干扰现象会导致信息传递的强度减弱,信号传输流程变得更加混乱,进而影响了数据信息的安全系数。比较常见的,当电磁波传输至磁场较强的地方,磁场效应会冲击着电磁波的正常秩序,降低了整个信号传输流程的运作效率,不利于数据传输的持续性。

三、数据传输安全防御的综合措施

经过一段时间的推广使用,无线通信系统基本上取代了有线通信传输的作业流程,从多个方面改善了信息传输的运行效率。无线通信具有明显的高效率特点,如:数据处理速度快,节约了信息传输前的操作时间,方便用户传输的同时,带动了数据传输效率的提高。针对无线通信系统存在的传输风险,笔者认为,应完善无线通信的传输方法、传输线路、传输服务等三个核心方面,共同创造稳定有序的数据传输流程。

1、传输方法

新时期计算机网络系统在结构及功能方面都实现了优化升级,无线通信系统在计算机应用技术的带领下日趋成熟。安全数据传输的方法:①程序传送。利用程序中的指令控制外部设备与处理部件交换数据。②中断传送。由需要与处理部件交换数据的外部设备向处理部件发出中断请求,处理部件响应中断请求,暂停执行原来的程序,利用中断服务子程序来完成数据交换,交换完毕后返回到被暂停执行的原程序[3]。③直接内存传送。高速外部设备如磁盘或磁带请求交换数据时,由外部设备直接与内存交换数据。

2、传输线路

选定合适的数据传输线路,可降低无线信号传递的风险系数,常用线路包括:①低速线路。利用原有电报传输线路改进而成,有公共转接线路和专用线路。传输速率不大于200比特/秒。②中速线路。利用电话传输线路改进而成,音频信道公共转接线路的传输速率为600~1200比特/秒,专用线路的传输速率为2400~9600比特/秒。③广播传输。利用调频广播系统加添设备,把数据和广播节目一起广播出去,可由多个接收站接收[4]。还可利用卫星转播,卫星上转发器所能支持的最大数据传输速率为60~120比特/秒。

3、传输设备

计算机网络作为无线通信系统运行的主要平台,应不断地更新软硬件设施,为数据信息传递提供更加优越的配套设施。具体安全措施:①硬件。硬件是计算机执行程序指令的配套设施,硬件性能好坏基本决定了程序执行的最终效果。虚拟网络建成之后,还要注重硬件装置的改造升级,及时调整内网布置的服务器,以适应更大数据量处理的操作要求。②软件。软件主要是服务器完成操作任务的程序指令,完全按照用户编写代码给予对应的动作回应。为了提高服务器虚拟化的运行效率,用户需定期更新计算机软件系统的组织结构,使程序代码运作的流程更加畅通,防止数据容量偏大造成网络信号中断。

四、结论

通信产业是信息科技发展的必然产物,其意味着我国正式地开辟了高兴技术行业。信息科技发展背景下,无线通信技术成为了信息科技的创新点,彻底改变了早期有线连接的通信方案,解决了远距离信息传递的操控风险。依据无线通信系统潜在的安全风险,应从传输方法、线路、服务等三个方面制定安全防御处理,提高数据信息传递的安全系数。

参考文献:

[1]红.新时期无线通信取代有线通信的优点分析[J].信息时报,2010,29(4):110-113.

[2]裘英.我国无线通信工程改造项目的成效研究[J].通讯工程开发,2010,23(16):85-87.

无线数据传输范文第2篇

【关键词】无线通讯数据;采集;传输

中图分类号:通讯 文献标识码: A 文章编号:

一、前言

在国内,对无线通讯数据的采集与传输方面的研究还不够深入,导致了这方面存在一定的空白,因此,研究无线通讯数据的采集和传输技术很有必要。

二、常用的无线通讯技术分析

目前广泛应用的无线通讯技术主要有GPRS/CDMA、数传电台、扩频微波、无线网桥及卫星通信、短波通信技术等。2.1数字电台用于点对点或点对多点的工作环境,能够提供标准RS-232接口,可直接与计算机、RTU、PLC等数据终端连接,实现透明传输。数传电台的传输速率从1200~19.2Kbit,传输距离20~50公里。具有抗干扰能力强、接收灵敏度高等特点。数传电台技术比较成熟,标准统一。但随着GPRS/CDMA技术的日渐成熟,相应的设备价格的降低,使得在很多应用场合中数传电台被GPRS/CDMA所取代。但同时,数传电台的相关技术也在不断发展,智能化、网络化、高带宽的数传电台也不断涌现。

扩频微波和无线网桥技术是近几年兴起的一门数据传输技术。扩频微波最大优点在于较强的抗干扰能力,以及保密、多址、组网、抗多径等,同时具有传输距离远、覆盖面广等特点,特别适合野外联网应用。而无线网桥是无线射频技术和传统的有线网桥技术相结合的产物。无线网桥是为使用无线(微波)进行远距离数据传输的点对点网间互联而设计。它是一种在链路层实现LAN互联的存储转发设备,可用于固定数字设备与其他固定数字设备之间的远距离(可达50km)、高速(可达百Mbps)无线组网。这两项技术都可以用来传输对带宽要求相当高的视频监控等大数据量信号传输业务。

三、无线通信发展的特点

1、公众移动通信不断增长,但世界各地发展不均衡。一方面,在许多移动通信普及率已经很高的发达国家和地区,新增移动用户的数量在不断减少;另一方面,在许多移动通信刚刚开始发展的发展中国家和地区,移动用户数量猛量增长;但是,发达国家用户创造的ARPU值要比发展中国家要高得多,而且,韩日等国在数据新业务方面的增长迅速,成为全球移动通信发展的新热点。

2、无线宽带通信技术飞速发展,技术不断更新升级。伴随着传统公众移动通信的不断发展,近年来全球宽带无线接入技术领域研究和应用也十分活跃,各种宽带无线接入技术的出现,如:宽带固定无线接入技术、WLAN技术、UWB技术等等,给无线通信产业的发展注入了新的活力。无线通信发展的特点:

四、系统概况

该系统以西安优玛公司YM600S系列YUMA-RTU为核心,通过卫星、GPRS无线通讯数据的采集与传输在长庆油田管线实现了阀室计算机网络无人值守监控系统。该系统从首站到末站近500公里线路上共分布了21座油田管线阀室,自然环境十分恶劣。平时油田管线阀室无人值守,管线情况、各阀室内温度、压力等数据的检查只能靠人工巡视。但由于地域宽阔、自然条件差,一次巡视往往要用大半天的时间才能完成,而且设备故障不能及时发现,为此对涉及21个管线阀室站进行了无线数据通讯的采集与传输。

五、GPRS应用

1、GPRS概述

GPRS是一种新的移动数据通信业务,在移动用户和数据网络之间提供一种连接,给移动用户提供高速无线IP。GPRS采用分组交换技术,每个用户可同时占用多个无线信道,同一无线信道又可以由多个用户共享,资源被有效地利用,理论数据传输带宽可达171.2kb/s,实际应用带宽大约在10~70kb/s。GPRS允许用户在端到端分组转移模式下发送和接收数据,而不需要利用电路交换模式的网络资源,从而提供了一种高效、低成本的无线分组数据业务。特别适用于间断的、突发性的和频繁的、少量的数据传输。在此信道上提供TCP/IP连接,使用GPRS技术实现数据分组发送和接收,用户永远在线且按流量计费,迅速降低了服务成本。

2、GPRS的运用方案

目前GPRS系统主要使用远程终端单元RTU分散地分布在油田管网的遥测点上,由GPRS智能模块、电源、天线、RTU及各种I/O模板及后备电池组等几部分组成。远程终端单元RTU与现场仪表的开关量、模拟量信号相连,进行数据采集、处理、存储并通过GPRS网络向固定IP端的DSC(数据服务中心)传送数据,接收并执行上位机的命令。

(一)拓扑图

拓扑图如图1所示。

(二)系统硬件配置

(1)通讯系统

目前石油管线距离比较长,阀室分布比较分散,对于各种设备和管线运行状态的监控要求严格,一旦形成事故损失是巨大的,因此,对各种设备的运行状态、温度、压力、流量等指标要做到实时监控,一旦出现情况能及时进行报警并可以在远程进行指挥调度和调整;而且监控系统跨越地域较大,监控站数量较多,要求通讯系统速率也要高,轮询响应时间要快;同时,油田管线阀室都分散于野外,环境恶劣,敷设通讯光缆比较困难,对无人值守的远传控制只能选择无线数据网络作为信息传输的媒介。在构建网络的同时往往伴随着较高的采购成本和运行维护费用。由于通讯距离较远,本方案拟采用GPRS为主、卫星通讯方式为辅的通讯模式。其中GPRS通讯模式比较方便可靠,费用低廉。

(2)中控室的硬、软件配置

①中控室硬件

两台冗余备份的工业控制计算机服务器,管理员站,操作员站,操作台,报表打印机,RTU控制柜,控制器、电源模块、通讯模块(包括GPRS/CDMA和卫星通讯模块)、主站RTU模块等。

②中控室软件

操作系统软件:操作系统选用Windows2000server。

监控系统软件:选用GRACE/MCGS工业组态应用、监控、仿真和其它冗余等软件。系统编程软件:选用VisualC++和IOTOOL-KIT软件,进行通讯软件和其它管理软件的开发。

(3)RTU的硬件配置及构成

该系统采用以计算机为核心的监控和数据采集系统。在调度中心设置SCADA控制系统组成,并设置了一套主站RTU,该系统下挂由远程终端装置(RTU)构成的21座阀室的21个远端控制系统组成。因此可在调度中心控制室完成对21座阀室的控制系统的诊断、监控和数据采集的任务。

六、无线通讯技术在数字化中的应用

移动通讯技术迅速的发展,使得人们对于电脑以外各种各样的数据和网络的服务需求也日益的增长。数字摄像机、照相机等等的设备装上了blue tooth的系统。这样就可以使得电缆方面使用的不便免去。同样又可以不受到内存被溢出困扰。同样把它装到手机的上面,可以使得手机可以进行一个无线连接的传输方式。也可使人小范围内可以自由走动打电话和听音乐。在大的范围内召开一个电话会议。蓝牙设施的特性不仅成本低还给人们在日常的生活中开拓了一个近乎无限的空间一样。在未来信息家电将会以网络为基础。与无限的连接实现一个双向的传输具有一定职能融合的产品。

七、结束语

在今后无线通讯数据的采集和传输的研究中,我们要运用科学的方法,同时,将理论运用于实际,通过更深层次的研究来提高无线通讯技术的运用水平,为人们的生活谋福利。

【参考文献】

无线数据传输范文第3篇

引言

nRF9E5是Nordic VLSI公司于2004年2月5日推出的系统级RF芯片,其内置nRF905 433/868/915MHz收发器、8051兼容微控制器和4输入10位80ksps A/D转换器,是真正的系统级芯片,如图1所示。内置nRF905收发器与nRF905芯片的收发器一样,可以工作于ShockBurst(自动处理前缀、地址和CRC)方式。内置电压调整模块,最大限度地抑制噪音,为系统提供1.9~3.6V的工作电压,QFN5×5mm封装,载波检测。nRF9E5符合美国通信委员会和欧洲电信标准学会的相关标准。由于nRF905功耗低,工作可靠,因此很适用于无线数据传输系统的设计。

图1

1 nRF9E5功能介绍

1.1 nRF9E5硬件

(1)微控制器

nRF9E5的片内微控制器与标准8051兼容,指令时序与标准8051稍有区别。典型的区别是:nRF9E5的片内微控制器的指令周期为4到20个指令周期。中断控制器支持5个扩展中断源:ADC中断、SPI中断、RADIO1中断、RADIO2中断和唤醒定时器中断。片内控制器还有3个与8052相同的定时器。1个和8051相同的串口,可以用定时器1和定时器2来作为异步通信的波特率产生器。此外,还扩展了2个数据指针,以方便于从XRAM区读取数据。微处理器中有256B的数据RAM和512B的ROM。上电复位或软件复位后,处理器自动执行ROM引导区中的代码。用户程序通常是在引导区的引导下,从EEROM加载到1个4KB的RAM中,这个4KB的RAM也可作存储数据用。NRF9E5的大部分寄存器和标准8051相同,只是增加了一些特殊功能寄存器,如RADIO(P2)、ADCCON、ADCDATAH、ADCDATAL、ADCSTATIC、PWMCON、PWMDUTY、RCAP2L、RCAP2H、CKLFCON等。nRF9E5中的P0、P1和P2口寄存器地址和标准8051中的相同,都是0x80、0x90、0xA0,但功能和标准8051中的有所不同。

(2)CKLF时钟、RTC唤醒定时器、GPIO唤醒和WTD

nRF9E5内有一个低频的时钟CKLF,该时钟常开。当晶振开始工作后,CKLF频率为4Hz;晶振不工作时,CKLF是一个低功耗RC晶振器,只要VDD≥1.8V,其连续工作。RTC唤醒定时器、WTD(看门狗)和GPIO唤醒全都工作在CKLF频率,以保证芯片功耗工作时能够完成这三个功能。RTC唤醒定时器是一个24位可编程控制的递减计数器,WTD则是一个16位可编程控制递减计数器。RTC唤醒定时器和WTD的循环周期一般在300μs~80ms,默认为1ms。RTC唤醒定时器也能作GPIO的输出源,也就是说,当RTC唤醒定时器初始化时间发生溢出时,能够产生一个用作GPIO输出的程序脉冲。

(3)SPI接口和A/D转换器

SPI(串行外设接口)的接口引脚有MISO(接收EEPROM的SDO送来的数据)、SCK(给EEPROM的SCK提供时钟信号)、MOSI(送数据到EEPROM的SDI)、EECSN(给EEPROM的CSN送使能信号)。SPI口的MISO、SCK和MOSI与P1口的低3位重用,通过寄存器SPI_CTRL控制来控制功能间的撤换。SPI硬件不产生任何片选信号,可以用GPIO口来进行片选。通常,系统上电时,SPI自动和片外25320相连。当程序加载完成后,MISO(P1.2)、MOSI(P1.0)可能会用作其它用途,比如其它的SPI器件或GPIO。

nRF9E5片内有10位ADC,A/D转换参考电压可以通过软件设置在AREF和1.22V之间(内部参考电压)。A/D转换器的4个输入可通过软件进行选择,通道0~3可以把对应引脚AIN0~AIN3上的电压值分别转换为数字值,通道4用于对nRF9E5工作电压的监控。A/D转换器默认工作于10位方式,可通过软件使其工作于6位、8位或12位方式。

图3

(4)射频收发器

nRF9E5收发器通过内部并行口或内部SPI口与其它模块进行通信 ,具有同单片射频收发器nRF905相同的功能。收发器通过片内MCU的并行口或SPI口与微控制器通信,数据准备好,载波检测和地址匹配信号能够作为微控制器和中断。

nRF905工作于433/868/915MHz ISM频段。收发器由1个完事的频率合成器、1个功率放大器、1个调节吕和2个接收器组成。输出功率、频道和其它射频参数可通过对特殊功能寄存器RADIO(0xA0)编程进行控制。发射模式下,射频电流消耗为11mA,接收模式下为12.5mA。为了节能,可通过程序控制收发器的开/关。

1.2 nRF9E5的收发方式

不同于nRF401和nRF903,nRF9E5使用SPI接口进行单片机与无线模块间的数据传输。这部分在nRF9E5片内的8051内核与nRF905射频收发器之间完成。nRF9E5片内的8051内核与nRF905射频收发器之间完成。nRF905片内的8051内核与nRF905射频收发器之间完成。nRF9E5的收发器有三种工作方式,ShockBurst接收(RX)方式、ShockBurst发送(TX)方式和空闲方式。当收发器在空闲方式下,微控器依然在运行。

nRF9E5使用Nordic VLSI公司的ShockBurst的特性,进行高速的数据传输。与射频数据相关的协议由nRF9E5片内的nRF9E5收发器自动处理。nRF9E5只用简单的SPI接口便能和nRF9E5进行数据传输,数据传输的速度取决于SPI接口的速度,这个可以在nRF9E5片内8051内核中进行配置。ShockBurst实现低速数据输入,高速数据输出,从而降低了系统的平均能耗。在ShockBurst接收方式下,当收到一个有效地址的射频数据包时,地址匹配寄存器位(AM)和数据准备好寄存器位(DR)通知片内MCU把数据读出。在ShockBurst发送方式下,nRF9E5自动给要发送的数据加上前缀和CRC校验

。当数据发送完后,数据准备好寄存器位(DR)会通知MCU数据已经处理完毕。当系统没有发送和任务时,其进入空闲方式,nRF9E5在空闲方式下,一旦有任务要处理时,其能够在很短的时间内就进入ShockBurst接收方式和ShockBurst发送方式。空闲方式下,晶体振荡器依然工作,配置字中的内容不至于丢失。

1.3 载波检测

在ShockBurst接收方式下,当出现nRF9E5工作信道内的射频载波时,载波检测引脚(CD)被置高,这个特性很好的避免了同一工作频率下不同发射器数据包之前的碰撞。当收发器准备发射数据时,它首先进入接收方式并探测所工作的信道是否空闲。载波检测的标准一般比灵敏度低5dB,比如,灵敏度为-100dBm,载波检测功能探测低至-105dBm的载波。也就是说,载波低于-105dBm,载波检测信号为低(一般为0),高于-95dBm,则载波检测信号为高(一般为VDD),介于-105~95dBm之间,载波检测信号可能为低也可能为高。

2 无线数据传输系统

2.1 系统组成

无线数据传输系统有点对点,点对多点和多点对多点三种。本系统由于实际应用的需要,由于位PC机,主接收器和多台数据终端组成。主接收器和数据终端之前的数据传输通过nRF9E5进行,构成点对多点多无线数据传输系统。整个系统中,PC机和数据终端之间的无线通信采用433MHz的频段作为载波频率。为了避免同频干扰的问题,系统采用TDMA(Time Division Multiple Access)通信技术。主接收器采用逐一扫描的方式探测各个数据终端有没有收发通信请求或其它任务;数据终端则采用中断方式,对主接收器发出的地址信息进行处理,若与本机地十相符则执行命令。由此可见,上位PC机与数据终端的通信转化为主接收器与数据终端间的通信,以及PC机与主接收通过串口(USB或UART)间的通信。整个无线数据传输系统的结构如图2所示。

2.2 通信协议

通信协议是通信双方为实现信息交换而制定的规则。本系统采用时分多路访问通信技术(TDMA),将点对多点的通信方式转化为点对点的通信,因此必然涉及信源与信宿之间建立通信连接时的地址匹配问题。由于主接收器与数据终端之间的通信可能会受到其它数据终端或外界环境的干扰而发生错误,因此,需要通信协议来保证数据传输的可靠性。

nRF9E5只有一种协议格式,其中的前缀也就是数据,设备地址包括本机的地址和主接收器的地址,CRC校验可进行选8位或16位。

3 无线数据传输系统的实现

3.1 系统硬件

图3为无线数传系统中主要接收器的硬件原理图。数据终端的硬件原理与图3类似,只不过没有与PC机相接的串口部分,并且GPIO口和A/D转换口号相应的数据输入端相连,如温度传感器和中断信号等。ANT1和ANT2为天线连接引脚,可采用PCB环形差分天线,晶振工作频率为16MHz。25AA320为EEPROM,在nRF9E5上电后,系统根据引导程序,把25AA320中和程序代码拷贝到nRF9E5的4KB RAM中。LM1117为电源管理模块,把5V电平转化为nRF9E5可用的3.3V。MAX3232CSE为nRF9E5串口与PC串口间通信的电平转换芯片。由图3可知,用nRF9E5进行无线数据传输系统设计非常方便。nRF9E5的外形尺寸非常小,在对外形尺寸要求很严格的场合,nRF9E5更使用。

3.2 系统软件

无线数据传输主要由无线数据终端、主接收器和PC机组成,PC机与主接收器间用串行口通信。整个系统的各个部分都是服务于无线数据传输这个目的。所以,在整个系统的软件设计中,无线数据的传输为最主要部分。如图4和图5所示,是无线数据传输的接收和发送流程。软件设计应根据通信协议并考虑数据的纠错,检错可采用CRC校验8位或16位方式。在图4、图5中,TRX_CE发送和接收使能寄存器位,DR为数据准备寄存器位,AM为地址匹配寄存器位,AUTO_RETRAN为自动重发寄存器位。

无线数据传输范文第4篇

关键词:环保监测;数据采集;无线传输;HJ/T212协议

中图分类号:TE973 文献标识码:A 文章编号:1007-9599(2011)23-0000-01

Environmental Monitoring Wireless Data Collective Transmission System

Xu Hongning

(Shenyang Ware Digital Technology Co.Ltd.,Shenyang 110015,China)

Abstract:Aiming at a high-function wirelss data collective transmisstion equipment which focuses on all kinds of pollutions to realize the instant monitoring of the instrument and transmit the monitoring data to the monitoring center through transmission network, in the meanwhile receive and carry out the orders from the monitoring center and finally realize distance monitoring,instant monitoring, over-standard alarm.Through analog signal inerface,digital singal interface and all kinds of instrument such as flowmeter,COD,PH device, ammonia antrogen,residual chlorine and smoke monitoring,the environmental monitoring wireless data collective transmission system can monitor the instrument more conveniently and meets the requirements of the contry control,province control and city control.

Keywords:Environmental monitoring;Data collection;Wireless transmission;HJ/T212 agreement

人类不断的向环境排放污染物质,如果排放的物质超过了环境的自净能力,环境质量就会发生不良变化,危害人类健康和生存。传统的环境监测工作主要以人工现场采样、实验室仪器分析为主,存在着监测频次低、采样误差大、监测数据分散、不能及时反映污染变化状况等缺陷,难以满足政府和企业进行有效环境管理的需求。如今环境在线自动监测已经成为有关部门及时获得连续性的监测数据的有效手段。只需经过几分钟的数据采集,污染源的环境状况信息就可发送到环境分析中心的服务器中。一旦观察到有某种污染物的浓度发生异变,环境监测部门就可以立刻采取相应的措施,取样具体分析。可见,环保监测无线数据采集传输系统最大的优势便在于可快速而准确地获得环境监测数据,以确定目标区域的环境状况和发展趋势。

一、系统总体结构

(一)现场数据采集终端部分。该终端主要是为了获取现场各个监测仪器的数据、上传并保存原始数据。包括:系统设置、数据显示、数据查询、数据传输等功能。(二)服务器中心信息分析处理系统。主要包括:数据接收,综合查询分析,系统维护和数据四大模块。(三)通讯协议。现场数据采集终端与信息分析处理系统之间的通讯完全符合HJ/T212-2005《污染源在线自动监测(监控)系统数据传输标准》。

二、现场数据采集终端硬件设计

现场数据采集终端是基于微处理器的数据采集系统,主芯片采用的是的Atmel的32位微处理器AT91SAM7X256[2],可处理从各种传感器和分析仪采集的模拟信号和数字信号。整个系统由4部分组成,即电源、数据采集存储、键盘显示、GPRS无线传输。

(一)电源部分。系统选择220V交流电输入模式供电,再由开关电源转换为12V直流作为系统总电源,再由各个转换芯片为各部分电路供电。备电电源模块采用12V5Ah的蓄电池,在外部电源切掉的情况下,可持续工作40小时左右,并且将掉电和上电状态上传给终端供用户及时进行处理。(二)数据采集存储。模拟量通道共11路,每路模拟通道可通过软件或硬件跳线的方式提供两种信号输入方式(4-20mA、0-5V)。所有输入信号均通过12位A/D转换器每15秒/30秒扫描一次;数字量通道共5路,按照modbus协议进行通讯;开关量输入通道共8路,可以读取继电器的工作状态以监测接入设施的工作状态;开关量输出通道共4路用来控制相应仪器的电子开关或继电器的开闭,来完成自动控制仪器的功能。数据存储部分选用可编程闪速存储器AT45DB321D,数据存储量大,达到4M左右。(三)按键和显示部分。数字键部分包括0-9,负号跟小数点,用来输入数据;光标控制部分包括4个箭头键:其中两个垂直移动键和两个水平移动键,显示菜单时,垂直光标键进行选择条目,水平光标键进行选择类别。除此回车键执行进入子菜单/确定,退出键执行返回上一级菜单,BK执行退格功能。这些按键可以实现全部菜单操作。LCD选用常用的250*64模块,通信是基于SPI总线。监测点相关信息如监测点名称编号、污染源名称及量程单位等可在这里进行设置,并且显示所连接的监测仪器的实时数据、小时均值、日均值和月均值,还能显示污染物的小时总量、日总量、月总量。(四)GPRS无线传输部分。本系统采用了Motorola公司高性能工业级GPRS模块。这种模块与UART连接。通过软件实现AT命令,可以控制GPRS连网,发送短信,语音通话等,支持固定IP或动态域名寻址;支持多数据中心,自动切换。

三、服务器中心信息分析处理系统设计

包括在线监测数据接收,综合查询分析,系统基础数据维护和数据四大模块。其中数据接收是系统的核心,它连接着现场数据采集终端,将采集到的监测数据存储至数据库Orace10G,更新监控站点的在线情况,实现对数据完整性的判断,发送补取数据指令,最大限度保证数据的传输率;综合查询分析是将各个监测终端的实时数据/历史数据经过特定的计算,生成管理人员可以参考的数值,并将这些数值分类汇总,形成小时均值、日均值和月均值的报表,以便直观的反映各企业的排污情况。系统基础数据维护包括污染源信息维护,监测项目类型维护与管理门户等功能。数据模块是最终展示在用户面前的数据形式,分为行政区域,地理信息系统,自定义分组,查询分析,组态视图五个部分,集中形象的把监测数据以不同方式展示给客户,用户只需打开浏览器即可查看。

参考文献:

无线数据传输范文第5篇

    1无线网络安全体系的分析

    无线网络在网络协议中规定的安全体系主要是WAP中规定的应用。主要是保障数据通信在保密性、真实性、完整性以及不可否认性四个属性中的安全。保密性主要是从数据加密技术上来进行保障与防御,保密性是为了确保个人隐私不被截取或者中间阅读,通过强密码加密明文致使明文不可能被别人截取,除非在接受者能够获取口令的情况下,否则密钥保护足以抵挡被入侵的风险。为此,无线网络安全体系必须保障加密系统在理论上是不可攻破的,其次是在实际操作中也是不可攻破的。系统不能依赖于自身密码的保护,而应该依赖于密钥的保护,否则当前的黑客软件配上密码表通过最笨的方法也能够不断的测试出其中的密码设计;真实性是用来确保信息人的身份内容,它同样是一种技术,是为了在无线网络应用中确定对方同样为身份识别人的一种要求;完整性相对于安全体系来说是要确定所接收的数据是原始的,完整的,在其数据传输过程的中间环节没有被修改过。通过数字签名等技术制约可以降低完整性不足的风险,在大多数的网络攻击情况下,完整性的重要意义甚至高于保密性,这说明一个问题,我们所保密的不一定的完整的,而完整的起码是保密的;不可否认性的意义在于强调认证系统的安全性,即整个安全系统的认证是无法被篡改的,考验这种安全性的内容主要有,确认信息的不可更改性和不能抵赖性,接受者能通过验证并合法,其他人无法更改和否定信息等内容。除了数据通信的安全性外还需要无线网络的安全性保障与防御,即无线传输层的安全保障。无线传输层的安全保障(WirelessTrans-PortationLayerSeeurity)主要包括无线传输层的规范、无线传输层的结构、真实性、密钥交换、完整性与保密性。无线传输层通过安全连接来保证层级规范协议的有效性,通过将客户与整个安全网络的连接来保障协议的实现。通过控制网关使用参数的可能性,确保数据的安全。协议规定要求双方安全协商,只有本区域的网络代表才能够有资格进入协商层级,从而在虚拟的结构中实现了有线网络式的单线单网。客户与网络两个终端间也能够有效的互相验证。无线网络的结构是一个层级协议,握手、报警、密钥交换以及应用使得结构趋于完整。无线网络中的真实性是通过网络证书来实现的,通过网络证书的交换,实现了应用网络中的真实性确认;无线网络中的完整性则是通过信息验证程序来进行维护和保障,通过不同的计算方法来实现网络完整;无线网络中的密钥交换是一个关键步骤,是无线网络安全性的一个具体保障措施,首先是Server发送一个Server密钥交换信息,通过计算的方式转移到客户层面,客户也通过相应的的计算机辅助计算来实现密钥的交换,双方互相验证,获得通关密码的生成;最后,主密码通过20字节的序号加诸于计算公式中得到保密性验证。这便形成了一系列的无线网络安全定制,从而有效的保障的无线网络数据传输的安全保卫与防御工作。

    2无线网络安全技术的发展

    随着全球化无线网络的不断进步与实现,无线网络的安全技术在不断的朝向深层次发展,这成为了支持无线网络发展的最可靠保障。无线网络的特点决定其未来发展网络数据传输中的主流。不论是从长距离传输还是短距离使用,无线网络都将不断的实现突破和发展,尽管在攻击与防御的主要矛盾下,无线网络技术的安全性从未间断过考验,但是正是由于危机与考验的出现,为无线网络的技术发展提供了可靠的发展动力,并最终实现网络安全的整体进步,无线网络的发展是大趋势、大潮流,无线网络安全技术保障问题也势必成为无线网络领域内发展的主要课题,成为我们必须一直关注的网络基本问题。