无线个域网技术及相关协议 (1)
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无线个域网技术和应用简介无线通信的最大优点就是自由方便,无线网络让人们在摆脱了线缆的束缚之后,更加便捷自由地相互随时沟通,在网上享受冲浪的乐趣。
近年来无线网络的应用日渐增加,无论在军事领域、仓储物流业还是在制造业、区域办公环境、家庭组网等方面,无线网络扮演着越来越重要的角色。
如今无线网络技术与Internet (互联网)相结合,向我们迸发出极其诱人的活力。
无线个域网WPAN (Wireless Personal Area Network )是一种新兴的无线通信网络,如果把接入网称为迈向用户数字家庭的“最后一公里”,那么,那么无线个域网则可称为“最后的几十米”。
当计算机的外围设备如打印机、扫描仪、调制解调器、音频播放器、数码相机等逐渐增多后,用户不仅需在自己的主机上连接诸多外设,又要通过USB (通用串行总线)接口将一些数据来回传输并存储到硬盘中去或从硬盘中读取。
频繁地插拔某个接口、计算机前后面板上缠绕着的各种接线,是用户在体验新技术、新快乐、新用途的同时,又不得不忍受的“烦恼。
”此外,公司办公大楼内部、企业各部门之间的信息短距离快速传递也显得十分迫切和必要。
在一间不大的办公室里因有线局域组网带来的密密麻麻的布线令使用者心烦不已,且某个设备一旦需要“搬家,”还会“牵动株连”其它设备。
无线个域网就是为了解决这些问题而诞生的。
WPAN 是一种与无线广域网WWAN ( Wireless Wide Area Network )、无线城域网WMAN ( Wireless Metropolitan Area Network )、无线局域网WLAN (Wireless Local Area Network) 并列但覆盖范围相对较小的无线网络,是一种为了实现活动半径小、业务类型丰富、面向特定使用群体、无线无缝连接而提出的新兴无线通信网络组网技术。
它能够有效地解决“最后几米至几十米电缆连接”的问题,进而将无线联网进行到底。
无线个域网(四)无线个域网就是在个人周围空间形成的无线网络,现通常指覆盖范围在10m半径以内的短距离无线网络,尤其是指能在便携式消费者电器和通信设备之间进行短距离特别连接的自组织网。
WPAN被定位于短距离无线通信技术,但根据不同的应用场合又分为高速WPAN (HR-WPAN)和低速WPAN(LR-WPAN)两种。
发展高速WPAN是为了连接下一代便携式消费者电器和通信设各,支持各种高速率的多媒体应用,包括高质量声像配送、多兆字节音乐和图像文档传送等。
这些多媒体设各之间的对等连接要提供20Mb/s以上的数据速率以及在确保的带宽内提供一定的服务质量(QoS)。
高速率WPAN在宽带无线移动通信网络中占有一席之地。
发展低速WPAN是因为在我们的日常生活中并不是都需要高速应用。
在家庭、工厂与仓库自动化控制,安全监视、保健监视、环境监视,军事行动、消防队员操作指挥、货单自动更新、库存实时跟踪以及在游戏和互动式玩具等方面都可以开展许多低速应用。
有许多低速应用比高速应用对我们的生活更为重要,甚至能够挽救我们的生命。
例如,当你忘记关掉煤气炉或者睡前忘锁门的时候,有了低速WPAN就可以使你获救或免于财产损失。
从网络构成上来看,WPAN位于整个网络架构的底层,用于很小范围内的终端与终端之间的连接,即点到点的短距离连接。
WPAN是基于计算机通信的专用网,工作在个人操作环境,把需要相互通信的装置构成一个网络,且无须任何中央管理装置及软件。
用于无线个域网的通信技术有很多,如蓝牙、红外、HomeRF等,下面就几种主要的技术进行讲述。
①蓝牙。
蓝牙是由爱立信、英特尔、诺基亚、IBM和东芝等公司于1998年5月联合主推的一种短距离无线通信技术,它可以用于在较小的范围内通过无线连接的方式实现固定设备或移动设各之间的网络互联,从而在各种数字设各之间实现灵活、安全、低功耗、低成本的语音和数据通信。
蓝牙技术的一般有效通信范围为10m,强的可以达到100m左右,其最高速率可达lMb/s。
无线局域网安全技术解析由于无线局域网是以射频方式在开放的空间进行工作的,因而其开放性特点增加了确定无线局域网安全的难度,所以说相对于传统有线局域网而言,无线局域网的安全问题显得更为突出。
其安全的内容主要体现在访问控制与信息保密两部分,目前已经有一些针对无线局域网的安全问题的解决方法,但仍须不断改善。
下面一起来学习无线局域网安全技术知识。
1无线局域网中不安全因素无线局域网攻击可分为主动攻击和被动攻击两类。
主动攻击是入侵者能够针对数据和通信内容进行修改,主动攻击主要有:(1)信息篡改:网络攻击者能够针对网络通信数据进行删除、增加或改动。
(2)数据截获:是利用TCP/IP网络通信的弱点进行的,该方法会掠夺合法使用者的通信信道,进而获得系统的操作权限,截获数据。
(3)拒绝服务攻击:网络攻击者通过各种可能的方法使网络管理者无法获得系统资源及服务。
(4)重传攻击:网络攻击者从网络上获取某些通信内容,然后重新发送这些内容,以对服务器认证系统实施欺骗。
被动攻击主要是指网络入侵者取得对通信资源的存取权限,但是并不对数据内容进行篡改。
主要有:(1)非法窃听:入侵者针对通信数据进行侦听。
(2)流量分析:入侵者可以得知诸如网络服务器位置及网络通信模式等相关信息。
2IEEE802.11标准的安全性IEEE802.11b标准定义了两种方法实现无线局域网的接入控制和加密:系统ID(SSID)认证和有线对等加密(W-EP)。
2.1认证当一个站点与另一个站点建立网络连接之前,必须首先通过认证,执行认证的站点发送一个管理认证帧到一个相应的站点,IEEE802.11b 标准详细定义了两种认证服务:一是开放系统认证是802.11b默认的认证方式,是可用认证算法中简单的一种,分为两步,首先向认证另一站点的站点发送个含有发送站点身份的认证管理帧;然后,接收站发回一个提醒它是否识别认证站点身份的帧。
另一是共享密钥认证,这种认证先假定每个站点通过一个独立于802.11网络的安全信道,已经接收到一个秘密共享密钥,然后这些站点通过共享密钥的加密认证,加密算法是有线等价加密(WEP)。
⽆线⽹络:⽆线个域⽹、⽆线体域⽹和⽆线家居⽹⽬录⽆线个域⽹WPAN 的概念个域⽹(Personal Area Network, PAN),是⼀种范围较⼩的计算机⽹络,主要⽤于计算机设备间的通信,包括电话和个⼈设备等。
PAN 的通信范围往往仅⼏⽶,也可连接多个⽹络。
PAN 可进⼀步接⼊更⼤的⽹络,也可作为最后⼀⽶的解决⽅案。
⽆线个域⽹(Wireless PAN,WPAN)采⽤⽆线介质代替传统有线电缆,实现个⼈信息终端的互连,组建个⼈信息⽹络。
WPAN 是为了实现活动半径⼩(如⼏⽶)、业务类型丰富、⾯向特定群体的连接⽽提出的新型⽆线⽹络技术。
WPAN 主要应⽤于个⼈⽤户⼯作空间,WPAN 系统通常可分为以下 4 个层次:WPAN 系统层次说明应⽤软件和程序由驻留在主机上的软件模块组成,控制⽹络模块的运⾏固件和软件栈负责管理连接建⽴,并规定和执⾏ QoS 要求基带装置负责数据处理,定义装置运⾏的状态,并与主控制器接⼝交互⽆线电收发负责经数/模和模/数转换处理所有的输⼊输出数据WPAN 的特点WPAN 的主要有价格便宜、体积⼩、易操作和功耗低等优点,主要特点有:1. ⾼数据速率并⾏链路:>100Mbps;2. 邻近终端之间的短距离连接:典型 1~10m;3. 标准⽆线或电缆与外部因特⽹或⼴域⽹的连接;4. 典型的对等式拓扑结构;5. 中等⽤户密度。
WPAN 的分类WPAN 按传输速率分为低速、⾼速和超⾼速三类:PAN 的分类说明低速 WPAN主要为近距离⽹络互联⽽设计,结构简单、数据率低、距离近、功耗低、成本低,可⼴泛⽤于⼯业、办公和家庭⾃动化及农业等⾼速 WPAN适合⼤量多媒体⽂件、短时的⾳视频流传输。
⽽动态拓扑结构能使便携式装置在短时间内加⼊或脱离⽹络超宽带WPAN速率可达 110~480 Mbps,⽀持 IP 语⾳、⾼清电视、家庭影院、数字成像和位置感知等信息的⾼速传输WPAN 的应⽤WPAN 技术的应⽤范围⾮常⼴泛,如智能家居的照明、温控、安全和家电控制等,⼯业领域的⽣产流程、现场监测和安保等,智能交通的定位、导航和提⽰等,医疗领域的体征监测、诊断管理和病患监护等。
无线网络技术无线个域网及其技术研究摘要:无线个域网(WPAN)是一种与无线广域网fWWAN)、无线城域网(WMAN)、无线局域网(WEAN)并列但覆盖范围相对较小的无线网络。
WPAN所覆盖的范围一般在10m半径以内,必须运行于许可的无线频段。
WPAN能够有效地解决“最后的几米电缆”的问题,进而将无线联网进行到底。
阐述了无线个域网基本概念、网络分类及特点。
并将其与无线局域网进行简单比较’同时对相关技术进行了分析。
关键词:无线个域网,无线局域网,红外数据标准协会;蓝牙;超宽带;ZigBee 正文:随着新兴的无线通讯技术、低价位的无线设施、网际网络的普及化,无线网络变得愈来愈普及。
目前无线通信技术从涵盖范围划分主要分为四大类,即无线个域网(WPAN)、无线局域网何LAN)、无线城域网(WMAN)、无线广域网(WWAN),其中WPAN是为了实现活动半径小、业务类型丰富、面向特定群体、无线无缝的连接而提出的新兴无线通信网络技术。
WPAN能够有效地解决“最后的几米电缆”的问题,进而将无线联网进行到底。
无线个域网指的是在便携式消费电器和通信设备之间进行短距离自组连接的网络覆盖范围一般在10m半径以内这里的自组连接有两层含义(1)设备可以承担主控功能又可以承担被控功能(2)设备可以很容易地加入或者离开现有网络[1]目前使用较为广泛的近距离无线通信技术包括红外数据传输和蓝牙还有一些非常具有发展潜力的技术标准如超宽带和Zigbee等它们都有各自的特点或基于传输速度距离耗电量的特殊要求或着眼于功能的扩充性目前,无线个域网(PAN)的主要技术有红外技术(IrDA)、家庭射频(HomeRF)、蓝牙(Bluetooth)、超带宽(I珊璐)、ZigBee、射频识别(RFID)等。
其共同的特点是短距离、低功耗、低成本和个人专用,但是这些技术在功耗、成本、传输速率、传输距离、组网能力、应用等方面各有特点,没有一种技术能够完美到可以满足所有的需求。
IEEE 802协议各个标准的介绍(1)IEEE 802协议的各类标准的针对类型不同,有的是在之前的演进版本,有的则是特定用户所需要的一个网络协议,下面就这个方面来总结一下。
无线网络的使用已经是司空见惯了。
那么对于IEEE 802协议下的各类标准,你是否清晰呢?现在就让小编在此在为大家总结一下吧。
首先还是来了解一下这个协议的基本含义。
无线局域网最通用的标准是IEEE定义的无线网络通信工业标准——IEEE802.11系列。
开始之前,让我们先来了解什么是IEEE?IEEE是电子和电气工程师协会(Institute of Electrical and Electronics Engineers)的简写,于1963年1月1日由AIEE(美国电气工程师学会)和IRE(美国无线电工程师学会)合并而成,是美国规模最大的专业学会,亦是世界上最大的专业技术组织之一,拥有来自175个国家的36万会员。
目前IEEE在工业界所定义的标准有着极大的影响。
IEEE定位在“科学和教育,并直接面向电子电气工程、通讯、计算机工程、计算机科学理论和原理研究的组织,以及相关工程分支的艺术和科学”。
为了实现这一目标,IEEE承担者多个科学期刊和会议组织者的角色,它也是一个广泛的工业标准开发者。
IEEE制定了全世界电子和电气还有计算机科学领域30%的文献,另外它还制定了超过900个现行工业标准。
每年它还发起或者合作举办超过300次国际技术会议。
IEEE由37个协会组成,还组织了相关的专门技术领域,每年本地组织有规律的召开超过300次会议。
IEEE 出版广泛的同级评审期刊,是主要的国际标准机构(900现行标准,700研发中标准)。
IEEE 802协议定义的常见标准IEEE 802.1──高级接口High Level Interface(Internetworking)IEEE 802.1d──生成树协议(Spanning Tree)IEEE 802.1p──General Registration ProtocolIEEE 802.1q──虚拟局域网(Virtual LANs;VLAN)IEEE 802.1x──基于端口的访问控制(Port Based Network Access Control)IEEE 802.2──逻辑链路控制(Logical Link Control)IEEE 802.3──带冲突检测的载波侦听多路访问协议CSMA/CD(半双工以太网)IEEE 802.3u──快速以太网(Fast Ethernet)IEEE 802.3z──千兆以太网(Gigabit Ethernet)IEEE 802.3ae──万兆以太网(10 Gigabit Ethernet)IEEE 802.4──令牌环总线(Token-Passing Bus)IEEE 802.5──令牌环(Token-Passing Ring)IEEE 802.6──城域网(Metropolitan Area Networks,MAN)IEEE 802.7──宽带局域网(Brandband LAN)IEEE 802.8──光纤局域网IEEE 802.9──集成数据和语音网络(Integrated Voice and Data Networks,VoIP IEEE 802.9a──IsoENET(proposed)IEEE 802.10──网络安全(Network Security)IEEE 802.11──无线以太网IEEE 802.12──100VG-AnyLAN(Voice Grade - Sprache geeignet)IEEE 802.14──有线电视(CATV)IEEE 802.15──无线个人局域网路(Wireless Personal Area Network,WPAN)IEEE 802.17──弹性分组环(Resilient Packet Ring)802.11是IEEE 802协议在1997年为无线局域网(Wireless LAN)定义的一个无线网络通信的工业标准。