无线传感器网络与Internet融合关键技术研究与应用.pdf

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1、UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA~t~f)fflm±~f)fi~tMASTERTHESISFORPROFESSIONALDEGREEi~X~§:lG~f~~~lW~J::iInternetWit!~:kW!tx:JtefiJF3i:~l&J:li201222060547*A~~m¥~~~~~~~*A~~~m~T*fr~~~IfF2~Jttf~~1iJf~AA*o~~?Jf~Q,~TX~t~J11J~U~t~B:*r13&iMI¥J~1fM,,

2、it::t!fl~-E1*~fffiAB~~~:gJ(j~~tt~iJf~~*'ill~'EL*~~~~rWttA~~~B~~m~~~u~~~ffi~ffltt~~~o~ft-~I~~~~~*~~m~~ffW~~~B~~~~*T~~jg8~tn~**l,Ki~j~0*~tt~x~~~~TM~r#~x~~~~m,~ffl~N~x8~~J15E,1fttUM#rf:iJ~*if*~f19Xfltft1~3titxi¥J~fpftf:*D~~,ftW~~~~OO~*OOo*A~~~~WttA~ey~~~&~~~

3、~~9X$%~~~A~*~MW*fr~~,ey~*ffl~~,~~~~m~j!iffU-¥Rf*1¥,~~~tLii:~oc~*~~m~~frM~$m~~~~~)~yrp~~:--+--~-+Bjijj:~1545Jj13El分类号密级公开注1UDC学位论文无线传感器网络与Internet融合关键技术研究与应用（题名和副题名）孙博（作者姓名）指导教师吴劲副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称计算机技术提交论文日期2015.3论文答辩日期2015.5学位

4、授予单位和日期电子科技大学2015年6月日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。RESEARCHANDAPPLICATIONONKEYTECHNOLOGIESOFINTEGRATIONOFWIRELESSSENSORNETWORKANDINTERNETAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEngineeringAuthor:SunBoAdvisor:

5、Prof.WuJinSchool:SchoolofInformationandSoftwareEngineering摘要随着信息技术的高速发展，集嵌入式技术、无线通信技术和传感器技术于一体的无线传感器网络得到了全球的广泛关注。无线传感器网络由大量部署在监测区域中的微型传感器节点组成，能够实时感知并采集检测区域内的各种信息，并经无线或有线的方式发送给观测者。无线传感器网络因其具有直接监视物理世界的能力而以一种不可战胜的浪潮进入了工业、环境和商业领域。如果无线传感器网络需要把传感器节点采集的数据发送给远程的用户

6、，就必须实现无线传感器与其他网络的融合。如何将无线传感器网络与Wi-Fi、Internet、移动通信网等其他网络融合，把数据更加方便、快捷地提供给用户成为近年来的热点研究方向。本文首先分析了无线传感器网络与Internet融合存在的难题，概述了网络融合的现状及四种主流融合方式，并对这些互联方式的优缺点进行了分析。然后对网络融合的关键技术（比如ZigBee技术、身份认证技术等）进行研究，采用基于网关的网络融合策略，确定了无线传感器网络与Internet融合的整体实验方案。选用TI公司的无线片上系统CC2530

7、芯片作为传感器节点的硬件平台，ZigBee联盟的Z-Stack2007/PRO协议栈作为软件平台，构建ZigBee无线传感器网络；协调器节点作为特殊的网关设备和网关PC一起构成了ZigBee网关。采用模块化的设计思想将网关分为ZigBee数据收发模块、串口通信模块、地址映射模块、协议转换模块、Internet通信模块、数据库模块和身份认证模块，并利用VisualStudio软件开发平台实现了ZigBee网关的各功能模块。利用地址映射技术及协议转换技术实现了无线传感器网络基于数据和地址的查询管理操作。针对无线

8、传感器网络中的数据访问安全问题，本文提出采用基于随机数的用户身份认证机制对ZigBee网络使用者进行合法性认证，保障了合法用户的访问权限，拒绝非法用户的接入。最后对系统的功能和性能进行测试，并简要分析了测试结果，各项测试结果基本达到了本论文的要求。关键词：无线传感器网络，ZigBee网关，身份认证，协议转换IABSTRACTWiththerapiddevelopmentofinformationtechnolog