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无线网络论文范文精选

无线网络论文

无线网络论文范文第1篇

1.1个人及家庭用户的无线网络构建

随着移动互联网的迅速发展,电脑同样逐渐成为了家庭中不可或缺的重要工具。一部分家庭如果拥有两台或者更多台电脑,往往会采用含无线功能的路由器使得除了作为主机的机器需要通过网线进行网络传输以外,其余电脑乃至于手机等产品均可以通过无线网络的形式进行网络交互。在校园中,这样的例子也并不少见。一部分寝室如果拥有多台笔记本电脑,往往会购买一个无线路由器,使得全寝室的笔记本电脑都能够通过路由器集成的无线网络连接功能连接到因特网。

1.2热点应用的架构

近年来,校园内的咖啡厅、图书馆纷纷兴起了提供无线网络热点应用的服务,这些无线网络多是由商家自身搭建,往往会给享受服务的用户带来一定的帮助。例如将无线网络的技术引入到图书馆中,当图书馆需要召开会议时,可以让相关会议人员接入同一WIFI热点,在保障高速率传输速率的同时,还能节省大量的硬件成本,从而在保障会议质量的同时提升经济效益。

2、校园无线网络安全管理中存在的问题分析

正如上文中所论述的,随着无线网络技术的日益发展,构建无线网络已经成为了解决了校园师生种种需求的最佳解决方法。无线网络中强调了传输效率和可管理性,相较于有线网络具有易扩容性、节省硬件开支、便捷性等一系列优势,在校园中的流媒体感知、教学内容下载、CDN和校园业务调度等不同方面更是均有着得天独厚的巨大优势,已经逐渐成为了校园网络发展的一种潮流。但在广大师生手持笔记本电脑,在校园中的任何地点都能轻而易举地接入到互联网中的同时,无线网络的安全性也面临着重大的安全隐患,诸如非法接入网络窃取用户资料、带宽盗用等一系列安全问题也渐渐出现在校园师生的关注当中。无线网络的安全级别与网络部署者及用户的安全意识息息相关。由电信、网通这些网络巨头构建的大型无线网络(如CMCC),多会采用强制性的安全认证措施,同时网络内部的防火墙也往往会布置的较为完善。但校园网络隶属于中小规模的无线网络,上文提到的诸如校园图书馆、咖啡厅、商场等架构的热点应用,多是由管理者自行架构,但由于管理者的安全意识和技术水平存在差异,这样架构的热点无线网络应用的安全性同样也是参差不齐。调查显示,校园网络中60%的热点应用的无线接入点都存在安全隐患,部分热点应用的无线接入点甚至连基于MAC地址的身份认证都没有设置,这无异于让无线网络“裸奔”。如果让黑客连入到这样一个无线网络中,只需要黑客破解无线系统的加密算法,就可以窃取同一时刻连入到热点中的用户的资料,进而对其造成威胁。而也正是由于部署者和使用者安全意识淡薄,使得校园无线网络这一网络构建体系成为了安全事故的重灾区。

3、校园无线网络的安全问题的优化路径分析

随着笔记本电脑的迅速普及,网络接入的需求也日益高涨。而在校园这样一个信息交流更为迫切的公共场所中,无论是校园中的教师还是学生,由于自身的各种因素,往往更是对随时随地能够进行网络交流这一要求显得更为迫切。在这样一个背景条件下,传统的有线网络构建已经难以满足校园内师生日益高涨的网络互联需求,因此,无线局域网络构建及相关无线网络优化路径的选择便成为了解决这一难题的重要方法。3.1利用WPA2算法加强校园无线网络密码保护WEP安全加密模式由于操作性简单,在无线网络刚刚兴起的时候,成为了保护无线网络安全的重要工具。但随着近几年来无线网络的迅速发展,WEP这种安全加密模式渐渐却变得形同虚设。只需使用浏览器插件,甚至是一个简单的手机APP应用,就可以利用穷举法得出WEP加密模式的密码,进而进入到无线网络中,造成带宽的盗用。实际上,无线网络中的连接密码作为保护无线网络安全的重要关卡,在整个无线网络的构建中有着举足轻重的作用。基于此,校园无线网络可将WPA2算法作为密码的基本算法,在密码的设置中,也采用添加大量大小写字母,添加特殊符号,增加密码位数等多种方法,使得黑客利用穷举法破解密码的难度大大增加。3.2利用身份认证保护校园无线网络重要数据的传输及用户资料安全同样,校园师生对于无线网络的安全问题也存在一定的认知误区,认为无线网络没有身份认证可以给自身带来极大的方便,对于校园无线网络中保存的重要资料,相关的部署着可以采用难度较大的802.1x标准认证与EAP-FAST的身份验证的方式,同时为访问资料的用户提供动态加密密钥、物理地址和标准802.\验证机制,以确保访问资料的用户输入账号密码不会被木马软件截获。3.3利用网络准入策略加以检测当有用户连接到校园无线网络中时,可先暂时关闭用户对资源的访问权限。此时,校园无线网络中的用户接入的无线网络服务器,也就是网络准入策略,会开始对连入资源的用户系统进行扫描,查看用户是否符介准入策略的要求。如果用户符合网络准入策略的要求,则会重新分配一个校园无线网络内网地址给用户。再重新开放用户对资源的访问权限,使其能够继续使用校园无线网络。

4、结束语

无线网络论文范文第2篇

节点间互相通信是无线传感网络的基础,具体过程为:在无线传感网络中将数量为P个传感器节点设置出来,这些节点均在无线传感网络覆盖区域中均匀分布,该覆盖区域为正方形,边长为b。该网络只包含一个基站,无线传感网络覆盖区域外该基站的空间位置是固定的。节点的空间位置在无线传感网络中也是保持不变的。所有节点均具有基本相同的能量,但是可以依据实际情况调整节点的通信覆盖半径。一个数值会在无线传感网络中传感节点的作用下随机生成,假设该数值比阀值小,那么判断该节点为簇头节点,能够进行通信,(,p,q,l分别为全部传感节点的数量、无线传感网络中簇头节点所占的比例、网络中簇的数目)。

传统LEACH算法是在传输数据的过程中运用单跳传输方法:依据节点属性之间的关联性能够完成无线传感网络通信。但是,传统算法没有对离群节点问题进行考虑,假设有大量的离群特征点出现在无线传感网络中,那么将导致无线传感网络具有比原来低的空间连通性,从而会促进该网络通信效率的显著降低。依据我们可以得出,假设离群特征点的数量比原来多,那么无线传感网络中的能量消耗就会比原来大。依据我们可以得出,假设无线传感网络中的能量效果比原来大,那么其导致的簇头节点阀值就会比原来小,从而促进阀值节点数目的极大减少,最终促进传感节点在无线传感网络中的连通程度较原来低。

2无线传感网络通信优化算法分析

2.1簇头节点的选取运用传统的LEACH算法构建路由协议的过程中,全部节点拥有相同的能量,因此,可以在覆盖区域中随机选取簇头节点,成为簇头节点的所有节点具有相同的概率。但是,经过几次通信后,节点拥有的能量之间的差别将会越来越大,假设此时仍然能够随机选取簇头节点,那么就极易造成簇头节点能量比普通节点小的情况。因此,需要优化处理簇头节点的选取方法。在优化处理选取簇头的过程中,一个重要的衡量标准就是节点拥有的能量。经过上述优化处理,具有较高能量的节点将更易成为簇头节点,这样能够促进无线传感网络鲁棒性的显著改善。将Fcurrent、Foriginal、分别设置为当前通信过程中节点中剩余的能量、节点没有进行通信时的能量、节点剩余能量等级。依据上述方法选取簇头节点能够促进具有较低能量的节点成为簇头节点可能性的显著降低,对由于簇头节点具有过低的能量造成无线传感网络具有较低的连通性的问题进行有效的避免。

2.2簇头节点的分布为了促进无线传感网络的可扩展性的极大提升,应该在覆盖区域均匀分布网络中的节点,同时区域化处理网络覆盖区域,保持一定的簇头节点和基站距离,从而对簇头节点过于集中分布的问题进行有效的规避。将无线传感网络的覆盖区域面积设置为S,将所有节点中簇头节点所占的比例设置为q。假设覆盖了整个目标区域,那么可以运用以下公式将簇头节点的覆盖半径计算出来:

无线网络论文范文第3篇

1、通信技术问题

这主要是由于网络故障引起的浏览器无法正常运行上网、网络通信中断等问题。对这样问题的解决办法则是通过运行网络故障修复的诊断命令或者根据提示的故障原因报修等。除此之外,计算机网络通信常常提示计算机设置错误等,则应该根据实际状况进行设置即可。

2、网络通信安全

网络通信安全问题越来越成为人们头疼的问题,尤其是计算机网络在电子商务、电子银行、电子购物等B2C、B2B领域的发展,使得计算机网络安全问题越来越受到关注。网络信息安全问题的出现,很大程度上是由当前技术发展过快、人们保护信息意识较差等原因造成的。这样的问题,虽然给计算机网络通信带来了一定的障碍,但是却可以在短时间内解决。

二、新时期计算机网络通信技术的发展趋势

1、多网融合技术

由于当前社会手机终端的发展、平板电脑的出现,在很大程度对传统笔记本或家用电脑产生了冲击。在这样的背景下,移动网络技术、光通信技术以及多媒体通信技术的融合发展,成为了人们在新时期新时代下的新要求。利用光通信技术的快速、移动通信技术的便利性以及多媒体技术的多样性等优势,融合成为一种快速、便利、多样的新技术,这样不仅可以满足人们对移动通信技术的要求,也可以促进人们在工作、生活中办公的效率,大大提升人们由于计算机网络通讯不便、不畅所带来的工作效率低下等问题的解决效率。而且,还可以满足不同人群、不同地点对计算机网络通信的不同要求,一举多得。

2、无线通信技术的跨越

在新时期网络通信的改革中,人们对于网络通信技术发展的便利性提出了越来越高的要求,因此,计算机网络技术向无线通信技术的发展越成为了必然的趋势。目前,无线通信技术主要是指WiFi技术,包括中国电信的chinanet、中国移动的CMCCauto等。这些率先使用无线通信技术的移动通信公司,在很大程度上是借鉴外国无线通信技术,缺少独立自主的开发。所以,完成无线通信技术的消化吸收,完成无线技术的跨越,成为了摆在当前网络通信技术公司的严峻问题。把无线网络技术的发展作为基础设施来建设,把便利性提高,惠泽民众,使得社会的发展更加得益于此,也是当前无线网络通信公司所要解决的重大问题之一。

3、移动通信技术的革新

现如今,移动通信技术的发展正在由2G向4G跨越。然而,就目前的状况来说,对4G移动网络通信技术的追求,是为了保护三家移动通讯巨头的市场占有率,并没有真正的做到方便民众,而是作为营销的策略才进行的通信技术革新。因此,在未来的移动网络通信中,如何做到通信技术革命真正的有益于使用者,这才是移动网络通信所需要解决的首要问题。

三、结语

无线网络论文范文第4篇

DSN是由大量部署在各自作用区内的微型传感器作为网络节点,组成的一种分布式智能网络系统,这种传感器网络系统具有节点信息互通迅速的特点,相互之间的联系方式多选择多跳(multi-hop)、对等(peertopeer)的无线通信方式。DSN可以作为局域网络在脱机情况下进行独立运行,也可以连接在Internet上利用互联网进行远程登陆和远程控制。随着DSN网络信息系统的进步和发展,给通信协议的设计提出了一些新的挑战:第一,资源受限,在DSN中每个微型传感器也就是网络的节点,因为是独立工作状态,所以只能携带有限的不可更换的电源,在电量和电压供应上没有保障,导致微型传感器的运算能力和存储能力都较弱;第二,可扩展性要求,DSN系统规模庞大,而且应用的领域并不确定,所以需要通信协议具有较强的可扩展性,能够根据通信网络的应用领域和应用环境进行实时调整;第三,环境适应性,创造DSN网络信息系统的目的,就是要将它应用在长期无人值守条件下工作,在恶劣环境下微型传感器遭遇恶劣环境和人为毁坏的几率极大,要求通信协议能够适应传感器的这种高损失率,在有微型传感器损失的情况下,依然能依靠现有传感器节点进行信息处理和交互;第四,安全性,安全是系统可用的前提,DSN系统要在保证通信安全的前提下,降低系统维护费用,研究节能的安全算法;第五,实时性,DSN系统是一种信息的快速响应系统,一般被应用于航空航天、医疗等重要领域,在这种关系到人民群众切身利益的行业领域应用,就一定要保证信息传输的实时性、保证信息的时效性。

二、通信协议研究进展

2.1物理层协议在当前的无线传感器网络领域,无线电传输是DSN的主流传输方式,运用无线电进行信息传输面临的主要问题是,无线电频段的选择、编码的节能化和调制算法设计。在频率选择方面,ISM频段由于其自身无需注册的系统开放性和频段的大范围可选择性,成为当前无线电传输的主流,在这一频段的无线电传输中共有433MHz和915MHz两种频段的收发器设计方法。

2.2数据链路层协议

2.2.1拓扑生成DSN的拓扑结构可以分为两种,一种是平面结构,一种是层次结构。所谓的平面结构就是所有的网络节点在网络信息系统中处于平等地位,节点与节点之间不存在相互从属的关系,这种网络组织结构具有结构简单维护方便的特点,每个节点都有自己固定的算法,所有的平等节点统属控制系统管理,是一种典型的扁平化的节点管理方式,但是这种管理方式也存在着自身的缺陷,那就是因为系统中管理节点的缺失,节点之间协同的算法复杂,对协同信息的反应比较慢。层次结构是与平面结构相对应的节点结构,网络信息系统的层次结构通常以簇的形式存在,所谓的簇就是一个传感器节点的集合,在这一集合中集结了很多的节点,每个簇都以自身内部存在的逻辑规则约束簇内的信息节点,并结合簇的应用方向选择出称为簇首的节点,簇首模仿自身的算法机制对簇中的其他节点进行管理,这样的根据应用目标不同以协议的形式,将信息节点约束成簇的节点管理方式极大的提高了网络系统的可扩展性,方便了网络系统的管理。

2.2.2信道介入方式现有的信道介入方法协议——MAC协议,由于在信息传输过程中复杂程度较高和能耗的问题无法解决,已经不适合在DSN中应用,研究人员基于对DSN系统特点的分析为DSN设置了特定的信道协议。研究人员针对DSN系统的特点开发出了SMACS协议和EAR协议,由这两个通信协议进行信息管理,其中SMACS协议负责系统中节点的自动组网工作,EAR协议负责网络系统中的移动节点的接入工作。这样一动一静两个信道协议将网络信息系统运行维护起来。

2.3传输层协议DSN系统自身的设计更加偏重于无线传感节点的管理与控制,所以在信息传输和通信可靠性上存在弱点,其中最大的问题就是传输中出现错误的恢复机制。因为无线传感器传输过程中信息错误是必不可免的,那么相关的错误恢复机制也在DSN设计时就已经存在,但是经过实践的验证,DSN自身的错误恢复机制,在信道通信质量下降的同时纠错机制也开始出现纠错率的下降。针对这一现象研究人员提出了逐跳(hopbyhop)的错误恢复机制,让数据传输的中间节点参与到错误恢复中来,让信息传输的每一跳都对上一跳形成的信息错误进行纠正,这样的纠错机制极大的提高了系统纠错的效率,同时也避免了错误累积导致的通信质量下降。

三、结论

无线网络论文范文第5篇

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革命。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军事部门、工业界和学术界的广泛关注,被广泛地应用于军事,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、自动地组成一个独立的网络。

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.军事领域

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。超级秘书网

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。