基于ZigBee的无线传感器网络安全性研究(2)
时间:2017-05-14 09:21 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
2. Zigbee无线传感器网络技术介绍 2.1无线传感器网络认识 无线传感器是无线传感器网络的基本组成单元，它是由传感器、处理器、无线收发器、能量供应四个模块组成。那么无线传感器网络[1]就是由大量随机部署在被检测区域内的无线传感器节点通过自组织方式构成。所谓自组织网就是指在无线传感器的无线模块的通信范围内，通过彼此自动寻找，可以形成一个互联互通的ZigBee网络，而且当无线传感器节点的位置发生改变时，节点之间还可重新寻找通信对象建立关联，对原有网络记录进行更新。 2.2 实现无线传感器网络的IEEE 802.15.4/ZigBee协议 IEEE802.15.4工作组成立于2000年12月，其致力于定义一种低成本、低功耗、高效率无线网络通信技术。并于2003年该组织发布了第一版标准，定义了低复杂度、低功耗、低成本、安全性可靠性高的无线MAC和PHY标准， ZigBee联盟在此标准的基础上进一步规范了上层网络层（NWK）和应用层（APL）以及应用层中的一些子应用的标准，最终ZigBee它的协议结构包有了物理层（PHY）、介质访问层（MAC）、网络层（NWK）、应用层组成。 2.3.ZigBee功能介绍 ZigBee技术是一种近距离、低速率、低功耗、低复杂度以及低成本的无线通信技术。它可以运行在两种不同的频率范围，较低频率的物理层涵盖868MHZ的欧洲频段和915MHZ频段的使用国家，比如澳大利亚，较高频率的2.4GHZ几乎用于世界各地。工作在ISM无需注册的2.4 G Hz的频段上，传输速率为20 ～250 Kb / s，传输距离为10 ～75 m，典型距离为30米。主要适用于自动控制领域、远程控制领域和传感方面同还可以嵌入到各种设备中使用。它依据IEEE 802.15.4标准，在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。这些传感器只需要很少的能量，以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器，当不需要使用的时候节点会处理休眠状态，所以它们的通信效率非常和工作效率都比较高。 3.Zigbee网络体系结构 3.1 ZigBee网络组网方式 ZigBee主要采用了3种组网方式[4]： 星型网(Star)、网状型网(Mesh)和簇型网(Clustertree)，如图1所示。在星型网中，一个功能强大的主设备位于网络中心，作为网络的协调者，其他主设备或从设备分布在其无线覆盖范围内。网状型网是由主设备连接在一起形成的，网络中的主设备都是路由器。簇型网是由星型网和网状型网相结合形成的，各个子网内部都以星型网连接，其主设备又以对等的方式连接在一起。数据流首先传到同一个子网内的主设备，通过网关节点达到更高层的子网，逐一上传上传，最后到达处理中心设备。 (责任编辑：qin) |