IEEE802.15.4e标准的安全多跳时间同步协议设计 被引量：3

1

作者 杨伟 王沁 +1 位作者 万亚东 何杰 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2017年第3期175-181,194,共8页

IEEE802.15.4e是工业物联网中最新的MAC层标准,其采用时间同步技术实现高可靠、低功耗的无线网络。由于时间同步机制是工业无线网络中的核心支撑技术,因此其往往成为攻击者的首选攻击目标。针对IEEE802.15.4e标准的多跳时间同步协议存... IEEE802.15.4e是工业物联网中最新的MAC层标准,其采用时间同步技术实现高可靠、低功耗的无线网络。由于时间同步机制是工业无线网络中的核心支撑技术,因此其往往成为攻击者的首选攻击目标。针对IEEE802.15.4e标准的多跳时间同步协议存在安全性不足的问题,提出了一个多跳时间同步安全策略SMTSF。SMTSF安全策略主要采用基于异常的入侵检测算法、基于信任模型的多路径时间同步方法和加密与认证等关键技术,有效保障了节点之间安全地进行多跳时间同步。在基于入侵检测的算法中,边界路由器对节点的Rank值进行规则验证,可以有效检测出时间同步树攻击;同时设计了轻量级防火墙来抵御来自互联网的恶意主机攻击。在基于信任模型的多路径时间同步方法中,通过建立节点之间的信任模型来保障网络中节点可以找到一条安全多跳同步路径。仿真结果表明,SMTSF能有效检测时间同步树攻击并抵御捕获攻击。 展开更多

关键词 ieee802.15.4e 安全 时间同步 工业物联网

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IEEE802.15.4协议性能分析实验设计与实现 被引量：3

2

作者 欧阳国军 赵艳玲 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2016年第6期119-124,共6页

为了探索IEEE802.15.4协议实验教学,首先对实验内容进行了归纳,然后应用IEEE802.15.4/Zig Bee仿真模型设计了IEEE802.15.4协议性能分析实验方案,详细给出IEEE802.15.4/Zig Bee仿真模型的参数配置,最后分析了参数SO、BO、NB、BE和负载对... 为了探索IEEE802.15.4协议实验教学,首先对实验内容进行了归纳,然后应用IEEE802.15.4/Zig Bee仿真模型设计了IEEE802.15.4协议性能分析实验方案,详细给出IEEE802.15.4/Zig Bee仿真模型的参数配置,最后分析了参数SO、BO、NB、BE和负载对网络性能的影响。该实验方案应用到教学中,加强了学生对抽象、复杂知识的理解,填补了IEEE802.15.4协议教学中的一项空白。 展开更多

关键词 ieee802.15.4协议 实验教学 ieee802.15.4/Zig Bee仿真模型

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基于IEEE802.15.4e标准的工业物联网安全时间同步策略 被引量：14

3

作者 杨伟 何杰 +2 位作者 万亚东 王沁 李翀 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2017年第9期2032-2043,共12页

IEEE802.15.4e是一个面向工业物联网应用的MAC层标准,其采用时间同步关键技术实现高可靠、低功耗的工业无线网络.网络空间中存在各式各样攻击,由于时间同步机制是工业无线网络中的核心支撑技术,其可能成为首选的攻击目标.假如攻击者对... IEEE802.15.4e是一个面向工业物联网应用的MAC层标准,其采用时间同步关键技术实现高可靠、低功耗的工业无线网络.网络空间中存在各式各样攻击,由于时间同步机制是工业无线网络中的核心支撑技术,其可能成为首选的攻击目标.假如攻击者对时间同步协议发起攻击,破坏节点之间的同步,将导致网络通信、节点定位以及数据融合等方面应用不能正常工作.针对基于IEEE802.15.4e标准的工业物联网中时间同步协议安全性不足问题,提出了一个安全时间同步策略.首先,提出了Sec_ASN算法保护单跳的ASN时间同步和TOF算法保护单跳的Device-to-Device时间同步;其次,提出了Rank-based入侵检测算法保护多跳时间同步;最后通过理论分析和实验测试证明,该安全时间同步策略具有时间同步精度高和开销低特点,并且能有效防御外部攻击和内部攻击. 展开更多

关键词 ieee802.15.4e 安全 时间同步 工业物联网 攻击

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基于IEEE 802.15.4的无线传感器网络性能分析 被引量：6

4

作者 向碧群 李艳体 +1 位作者 王小平 李云 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2011年第12期4684-4687,共4页

通过将IEEE 802.15.4标准中的超帧与无线传感器网络的LEACH协议结合,在星型网络拓扑下,网络节点通过申请超帧中的GTS来进行无冲突的数据通信,对使用GTS传输数据的这一过程进行了研究,从理论上分析了无线传感器网络的网络性能。仿真结果... 通过将IEEE 802.15.4标准中的超帧与无线传感器网络的LEACH协议结合,在星型网络拓扑下,网络节点通过申请超帧中的GTS来进行无冲突的数据通信,对使用GTS传输数据的这一过程进行了研究,从理论上分析了无线传感器网络的网络性能。仿真结果说明了网络控制参数对网络性能的影响,为今后无线传感器网络应用中的参数配置提供了一定的理论基础。 展开更多

关键词 ieee 802.15.4 无线传感器网络 超帧 保证时隙 低功耗自适应分簇拓扑协议

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基于IEEE 8O2.15.4的无线传感网络的数据链路协议

5

作者 石军锋 钟先信 陈帅 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第z1期199-201,共3页

无线传感网络是一门获取和处理信息的新兴技术.分析了无线传感网络数据链路协议设计面临的挑战,介绍了目前的研究现状,并从拓扑结构、帧结构和信道访问三方面重点介绍了IEEE802.15.4标准在数据链路层的设计,分析了其适用于无线传感网络... 无线传感网络是一门获取和处理信息的新兴技术.分析了无线传感网络数据链路协议设计面临的挑战,介绍了目前的研究现状,并从拓扑结构、帧结构和信道访问三方面重点介绍了IEEE802.15.4标准在数据链路层的设计,分析了其适用于无线传感网络的机制. 展开更多

关键词 无线传感网络 ieee 802.15.4 数据链路协议 信道访问

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基于IEEE802.16e的IP移动管理协议的性能

6

作者 肖丽媛 王睿 +2 位作者 王正 王海宁 杨家玮 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S1期394-400,共7页

使用IEEE802.16e无线城域网作为无线接入网络,采用分析模型的方法对MIPv6以及它的扩展协议进行性能分析。使用服务中断时间和数据传输开销衡量了协议的性能,并且分析不同的参数(无线链路时延、预先式概率、数据到达率)对协议的性能影响... 使用IEEE802.16e无线城域网作为无线接入网络,采用分析模型的方法对MIPv6以及它的扩展协议进行性能分析。使用服务中断时间和数据传输开销衡量了协议的性能,并且分析不同的参数(无线链路时延、预先式概率、数据到达率)对协议的性能影响。数字结果显示不同的移动管理协议具有不同的优缺点。 展开更多

关键词 移动管理协议 ieee802.16e 分析模型 性能分析

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基于IEEE802.16e协议的无短环的LDPC缩短码设计

7

作者 崔媛媛 徐荣青 +3 位作者 潘欣艳 王玉杰 关丽 王斌斌 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2011年第12期3207-3209,共3页

IEEE802.16e协议给出的低密度奇偶校验(LDPC)码是短码时,其校验矩阵存在大量的短环,针对这一问题,设计了一种新的LDPC缩短码方案。该方案在现有的IEEE802.16e协议的LDPC码的校验矩阵设计框架下,提出一种分块修正子校验矩阵的方法,该方... IEEE802.16e协议给出的低密度奇偶校验(LDPC)码是短码时,其校验矩阵存在大量的短环,针对这一问题,设计了一种新的LDPC缩短码方案。该方案在现有的IEEE802.16e协议的LDPC码的校验矩阵设计框架下,提出一种分块修正子校验矩阵的方法,该方法用准循环矩阵法和有限几何法联合优化的方法构造了扩展因子zf=48的校验矩阵,运用同步顺序搜索度数节点的方式,使缩短码情况下的校验矩阵无4环并且仅含有少量6环。在加性高斯白噪声(AWGN)信道下仿真实验表明,码率为0.5的情况下,改进后的码字不仅保持了IEEE802.16e协议编码的快速编码的性能,并且误码率性能仅比此时的香农限多了1.1 dB。 展开更多

关键词 低密度奇偶校验码 缩短码 ieee802.16e协议 短环 编码算法

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基于信道评估的IEEE 802.15.4e TSCH快速接入方案 被引量：2

8

作者 许勇 张晓荣 祝玉军 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2019年第B06期332-335,352,共5页

时隙信道跳频(TimeSlotted Channel Hopping,TSCH)是IEEE 802.15.4e标准中定义的接入行为技术之一。在TSCH模式下,想要加入网络的新节点需要侦听到包含网络信息的EBs,但是IEEE 802.15.4e标准没有给出与EBs相关的广播策略,而EBs的广播策... 时隙信道跳频(TimeSlotted Channel Hopping,TSCH)是IEEE 802.15.4e标准中定义的接入行为技术之一。在TSCH模式下,想要加入网络的新节点需要侦听到包含网络信息的EBs,但是IEEE 802.15.4e标准没有给出与EBs相关的广播策略,而EBs的广播策略是新节点快速加入网络的关键性技术之一,目前学术界虽然提出了许多解决方案,但却十分依赖于网络密度,且没有考虑实际中的干扰。为此,文中主要研究了TSCH在存在严重干扰的环境下的网络的形成过程,提出了基于信道评估(HSJCE)的快速接入方案,通过设计一个新的时隙帧结构对信道质量进行评估排序,同时采用新的加入节点和同步器机制增加发送的EBs数量和选择质量最优的信道来发送和侦听EBs。实验数据及其分析充分表明,新的加入和同步机制大大增加了加入节点成功侦听到EBs的概率且不依赖网络密度,即使在严重拥堵的情况下,HSJCE也能提供较短的加入时间。 展开更多

关键词 ieee802.15.4e 物联网 网络形成 时隙信道跳频 同步

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ZigBee网络层协议的分析与设计 被引量：25

9

作者 杨诚 聂章龙 《计算机应用与软件》 CSCD 2009年第12期219-221,240,共4页

目前,国内对ZigBee无线传感器网络的研究主要是以ZigBee技术应用为主,尚没有对外公布的协议栈,基本上是在某些公司提供的底层协议API接口基础之上实现开发。在深入分析ZigBee协议架构的基础之上,重点对ZigBee网络层协议的设计作了详细... 目前,国内对ZigBee无线传感器网络的研究主要是以ZigBee技术应用为主,尚没有对外公布的协议栈,基本上是在某些公司提供的底层协议API接口基础之上实现开发。在深入分析ZigBee协议架构的基础之上,重点对ZigBee网络层协议的设计作了详细阐述。 展开更多

关键词 无线传感器网络 ZIGBee ZigBee网络层协议 ieee 802.15.4

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Zig Bee无线网络协议层在Linux系统中的构建 被引量：6

10

作者 彭建 崔更申 陈岳林 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2007年第8期69-71,共3页

Zig Bee是基于IEEE 802.15.4的低速低耗电的无线网络技术,在目前广泛使用的开放式Linux操作系统上开发使用,首先,应解决ZigBee无线协议在Linux系统中的移植,而其移植的主要技术在于无线网络协议层在Linux系统中的构建。在深入研究IEEE80... Zig Bee是基于IEEE 802.15.4的低速低耗电的无线网络技术,在目前广泛使用的开放式Linux操作系统上开发使用,首先,应解决ZigBee无线协议在Linux系统中的移植,而其移植的主要技术在于无线网络协议层在Linux系统中的构建。在深入研究IEEE80.15.4/ZigBee网络协议层工作机制和Linux网络子系统协议基础上,设计Linux-Zig Bee网络协议层,分析Zig Bee网络层实现的关键技术。最终,提出在Linux系统中实现Linux-Zig Bee无线网络结构的可靠框架,并进行分析。 展开更多

关键词 ieee 802.15.4协议 网络子系统 网络层框架

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ZigBee协议的研究及应用 被引量：8

11

作者 孙彩云 李世中 李海军 《四川兵工学报》 CAS 2010年第1期124-126,共3页

介绍了802.15.4/ZigBee无线网络技术,给出最新版的ZigBee2006协议栈架构,重点分析了各协议版本之间的差异,最后分析了ZigBee技术的应用领域和目标市场.

关键词 ieee802.15.4 ZigBee2006 协议栈 无线传感网络

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IEEE802.16e标准安全机制的改进 被引量：1

12

作者 朱英敏 黄生叶 +1 位作者 冯穗力 叶梧 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2010年第6期103-106,共4页

指出了IEEE802.16e安全机制中所存在的严重漏洞。针对无线移动设备存在存储容量有限、处理速度慢、带宽低等问题,利用无线公钥设施中的证书标识符URL和椭圆曲线加密算法对IEEE802.16e中的密钥管理协议(PKM)进行了改进。仿真结果表明改... 指出了IEEE802.16e安全机制中所存在的严重漏洞。针对无线移动设备存在存储容量有限、处理速度慢、带宽低等问题,利用无线公钥设施中的证书标识符URL和椭圆曲线加密算法对IEEE802.16e中的密钥管理协议(PKM)进行了改进。仿真结果表明改进后的安全机制更适合于无线网络环境。 展开更多

关键词 ieee802.16e 安全机制 密钥管理协议 无线公钥设施

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IEEE 802.11标准中MAC优化技术解析 被引量：1

13

作者 鲁伟 《信息网络安全》 2013年第4期43-45,共3页

802.11标准中MAC优化技术是提高网络性能的重要技术。文章主要从帧聚合机制、分块应答机制、反向传输机制和IEEE 802.11e协议等方面对MAC优化技术进行了解析。

关键词 帧聚合机制 分块应答机制 反向传输机制 ieee 802 11e协议

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物联网通信协议的安全研究综述 被引量：23

14

作者 杨伟 何杰 +1 位作者 万亚东 王沁 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2018年第12期32-41,共10页

国际标准化组织IEEE和IETF正携手为物联网制定一套高可靠、低功耗、可接入互联网的无线通信协议栈。IEEE主要负责制定物联网通信协议的物理层和链路层的标准,如IEEE802.15.4-2006标准,其中IEEE802.15.4e是最新的链路层的标准。IETF主要... 国际标准化组织IEEE和IETF正携手为物联网制定一套高可靠、低功耗、可接入互联网的无线通信协议栈。IEEE主要负责制定物联网通信协议的物理层和链路层的标准,如IEEE802.15.4-2006标准,其中IEEE802.15.4e是最新的链路层的标准。IETF主要负责制定物联网通信协议的网络层及以上标准,如6LoWPAN,RPL和CoAP标准,其可以将资源受限的传感器节点接入互联网。网络安全是物联网大规模发展的基础,必须设计一套安全高效的机制保障通信协议的正常运行。文中详细介绍了物联网通信协议栈,重点分析和讨论了其安全方面的最新研究进展。最后总结和展望了物联网安全通信协议的研究方向。 展开更多

关键词 物联网 安全 ieee802.15.4e RPL

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基于ZigBee的无线传感器网络节点的设计与通信实现 被引量：91

15

作者 昂志敏 金海红 +1 位作者 范之国 段勇 《现代电子技术》 2007年第10期47-49,57,共4页

介绍了基于IEEE 802.15.4的无线通信协议ZigBee协议结构及其技术特点,从低功耗、低成本节点设计的角度提出了无线传感器网络(WSN)通用节点的基本构架,设计了一种具有实用价值的通用节点软硬件平台,节点通信采用短距离无线技术规范ZigBee... 介绍了基于IEEE 802.15.4的无线通信协议ZigBee协议结构及其技术特点,从低功耗、低成本节点设计的角度提出了无线传感器网络(WSN)通用节点的基本构架,设计了一种具有实用价值的通用节点软硬件平台,节点通信采用短距离无线技术规范ZigBee,通过SPI接口实现单片机和ZigBee芯片的通讯,单片机与计算机通过USB连接。给出了系统的硬件结构及软件设计的方案,并从硬件和软件两方面考虑了节点的功耗问题。 展开更多

关键词 无线传感器网络 ZIGBee协议 ieee802.15.4 节点

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无线传感网络协议分析技术研究与实现 被引量：13

16

作者 卢良进 徐向华 童超 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第12期1828-1833,共6页

为解决无线传感网络在开发部署方面存在的调试困难问题,提出了支持协议扩展的无线传感网络协议分析器的设计方案。实现了基于TinyOS的Telosb节点对IEEE802.15.4协议数据帧的抓取;采用XML文件描述和解析协议数据包结构,适用于各种不同的... 为解决无线传感网络在开发部署方面存在的调试困难问题,提出了支持协议扩展的无线传感网络协议分析器的设计方案。实现了基于TinyOS的Telosb节点对IEEE802.15.4协议数据帧的抓取;采用XML文件描述和解析协议数据包结构,适用于各种不同的传感网络平台和协议栈;介绍了协议文件的预处理细节,数据的多角度可视化分析,基于决策树模型的故障诊断,以及通过分层架构实现大规模的网络监测。实验证明,该系统具有较高的可扩展性和灵活性,具有一定的应用价值。 展开更多

关键词 无线传感网络 协议分析 TINYOS ieee802.15.4 ZIGBee

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甚低功耗无线通信技术——ZigBee 被引量：27

17

作者 张平 康桂霞 田辉 《中兴通讯技术》 2006年第4期21-25,共5页

ZigBee技术作为无线传感器网络的主要支撑技术获得人们广泛的关注。完整的ZigBee协议套件由高层应用规范、应用会聚层、网络层、数据链路层和物理层组成。网络层以上协议由ZigBee联盟制订,物理层和媒体访问控制(MAC)层采用IEEE802.15.4... ZigBee技术作为无线传感器网络的主要支撑技术获得人们广泛的关注。完整的ZigBee协议套件由高层应用规范、应用会聚层、网络层、数据链路层和物理层组成。网络层以上协议由ZigBee联盟制订,物理层和媒体访问控制(MAC)层采用IEEE802.15.4标准。IEEE802.15.4物理层简单采用比特到符号映射技术、符号到码片序列转换技术、偏移正交相移键控(OQPSK)调制技术,无须信道编码等复杂算法;MAC层采用载波监听多址-冲突避免技术,支持休眠模式。整个协议的设计使得ZigBee技术具有数据传输速率低、功耗低、成本低等特点,更加适合于工业监控系统、传感器网络、家庭监控系统、安全系统等应用。 展开更多

关键词 无线传感器网络 ZIGBee技术 ieee 802.15.4协议 物理层 多址接入控制

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ZigBee树型路由算法的改进 被引量：21

18

作者 戚剑超 魏臻 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期529-532,537,共5页

ZigBee技术是为无线传感器网络技术设计的一项新兴的低成本、低功耗的短距离无线通信技术,具有强大的组网能力,其中路由算法是网络层研究的关键问题。文章重点研究了ZigBee协议网络层的路由算法,分析了树型路由算法和AODVjr路由算法,并... ZigBee技术是为无线传感器网络技术设计的一项新兴的低成本、低功耗的短距离无线通信技术,具有强大的组网能力,其中路由算法是网络层研究的关键问题。文章重点研究了ZigBee协议网络层的路由算法,分析了树型路由算法和AODVjr路由算法,并在此基础上对树型路由算法提出了一种改进算法(ITRA),该改进算法改善了原有算法路由跳数过大的问题,最后通过实验检验算法的实际效果。 展开更多

关键词 无线传感器 ZIGBee协议 ieee 802.15.4标准

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Qualnet平台下基于扩频的无线传感网物理层建模 被引量：3

19

作者 何洪路 黄河清 +1 位作者 姚道远 刘海涛 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2008年第1期47-50,共4页

为了建立完整的基于Qualnet的无线传感网仿真研究平台,解决Qualnet所集成的物理层模型对扩频系统支持不完善的问题,提出了一种基于信噪比门限的物理层建模方法,并以IEEE802.15.4为例进行了建模和仿真。仿真结果表明,使用这种建模方法建... 为了建立完整的基于Qualnet的无线传感网仿真研究平台,解决Qualnet所集成的物理层模型对扩频系统支持不完善的问题,提出了一种基于信噪比门限的物理层建模方法,并以IEEE802.15.4为例进行了建模和仿真。仿真结果表明,使用这种建模方法建立的模型可以完全发挥扩频系统的性能,使用该模型的无线传感网仿真系统运行正常。 展开更多

关键词 无线传感网 Qualnet仿真平台 ieee802.15.4协议 扩频 物理层

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基于博弈论的多媒体传感器网络MAC协议 被引量：3

20

作者 曾晓丽 胡伟 +1 位作者 曹海 朱西平 《计算机工程》 CAS CSCD 2013年第6期103-106,共4页

IEEE802.11e媒体接入控制(MAC)协议不能较好地满足无线多媒体传感器网络不同类型业务节点间的公平性要求。为解决该问题,提出一种基于博弈论的无线多媒体传感器网络MAC协议。将节点间的信道竞争过程建模为非完全信息动态博弈,在不同的... IEEE802.11e媒体接入控制(MAC)协议不能较好地满足无线多媒体传感器网络不同类型业务节点间的公平性要求。为解决该问题,提出一种基于博弈论的无线多媒体传感器网络MAC协议。将节点间的信道竞争过程建模为非完全信息动态博弈,在不同的负载情况下,通过改变普通业务的权重提高不同业务间的公平性。仿真结果表明,该协议能在保证多媒体业务服务质量的同时,增加普通业务数据流接入信道的机率,提高整个网络的平均吞吐量。 展开更多

关键词 无线多媒体传感器网络 媒体接入控制 ieee802.11e协议 博弈论 服务质量

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