無線傳感器網(wǎng)絡(luò)融合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)、嵌入式技術(shù)和無線通信技術(shù),在國(guó)防軍事、工業(yè)控制和環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。借助于無線通信技術(shù)的快速發(fā)展,涌現(xiàn)出越來越多的新興技術(shù),使得遠(yuǎn)距離、低功耗、低成本的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究和應(yīng)用成為可能。LoRa是近年來出現(xiàn)的一種超遠(yuǎn)距離傳輸、低功耗、低成本、抗干擾性強(qiáng)的無線通信技術(shù),適合于定位跟蹤、數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域,可以很好地應(yīng)用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)通信。根據(jù)對(duì)LoRa技術(shù)特點(diǎn)和戰(zhàn)場(chǎng)偵察系統(tǒng)需求的分析,通過對(duì)比幾種常見的無線通信技術(shù),本文提出了基于LoRa技術(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò),應(yīng)用于軍事環(huán)境下的戰(zhàn)場(chǎng)偵察。本文首先對(duì)LoRa技術(shù)的原理和特點(diǎn)進(jìn)行了分析,與傳統(tǒng)無線通信技術(shù)相比,LoRa技術(shù)最突出的特點(diǎn)是在兼具超遠(yuǎn)距離傳輸和低功耗的同時(shí),還擁有很強(qiáng)的抗干擾能力,可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)物理層的不足。然后重點(diǎn)分析了LoRa物理層,包括采用的調(diào)制解調(diào)技術(shù)、傳輸機(jī)制等,以及LoRa協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)LoRaWAN的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、通訊協(xié)議和安全機(jī)制。指出了該協(xié)議復(fù)雜度較高、可擴(kuò)展性較差,且安全機(jī)制存在漏洞,并不適用于LoRa無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。因此,本文在提出了LoRa無線傳感... 

【文章來源】：中國(guó)電子科技集團(tuán)公司電子科學(xué)研究院北京市

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題背景和意義
    1.2 幾種無線通信技術(shù)對(duì)比分析
    1.3 基于LoRa技術(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)
    1.4 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)
        1.4.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)
        1.4.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議
        1.4.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全問題
    1.5 研究?jī)?nèi)容及組織架構(gòu)
第二章 LoRa及 LoRaWAN技術(shù)
    2.1 LoRa物理層
    2.2 LoRaWAN
        2.2.1 LoRaWAN終端工作模式
        2.2.2 LoRaWAN物理幀格式
        2.2.3 LoRaWAN MAC層幀格式
        2.2.4 LoRaWAN1.0.2 終端激活
    2.3 LoRaWAN安全
        2.3.1 LoRaWAN安全機(jī)制
        2.3.2 LoRaWAN安全問題
    2.4 本章小結(jié)
第三章 網(wǎng)絡(luò)整體架構(gòu)及路由協(xié)議設(shè)計(jì)
    3.1 網(wǎng)絡(luò)整體架構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.1.1 戰(zhàn)場(chǎng)偵察傳感系統(tǒng)需求
        3.1.2 整體架構(gòu)及功能設(shè)計(jì)
    3.2 路由協(xié)議設(shè)計(jì)
        3.2.1 LEACH路由協(xié)議分析
        3.2.2 協(xié)議優(yōu)缺點(diǎn)分析
        3.2.3 LEACH路由協(xié)議改進(jìn)
        3.2.4 性能分析
        3.2.5 仿真與結(jié)果分析
    3.3 本章小結(jié)
第四章 安全認(rèn)證方案設(shè)計(jì)
    4.1 安全認(rèn)證機(jī)制比較與選擇
        4.1.1 安全認(rèn)證機(jī)制比較分析
        4.1.2 安全認(rèn)證機(jī)制選擇
    4.2 安全認(rèn)證方案設(shè)計(jì)
        4.2.1 網(wǎng)絡(luò)模型及符號(hào)定義
        4.2.2 初始化階段認(rèn)證
        4.2.3 穩(wěn)定階段認(rèn)證
    4.3 安全性分析與對(duì)比
        4.3.1 安全性分析
        4.3.2 安全性對(duì)比
    4.4 本章小結(jié)
第五章 演示系統(tǒng)設(shè)計(jì)及驗(yàn)證
    5.1 終端元器件選型
        5.1.1 微處理器芯片選型
        5.1.2 LoRa芯片及模塊選型
    5.2 終端硬件設(shè)計(jì)
        5.2.1 電源電路設(shè)計(jì)
        5.2.2 主控及無線模塊電路設(shè)計(jì)
        5.2.3 外圍輔助及接口電路設(shè)計(jì)
        5.2.4 終端PCB設(shè)計(jì)及簡(jiǎn)易實(shí)物圖
    5.3 終端軟件設(shè)計(jì)
        5.3.1 開發(fā)平臺(tái)
        5.3.2 軟件設(shè)計(jì)
    5.4 演示系統(tǒng)搭建
    5.5 系統(tǒng)功能測(cè)試和認(rèn)證方案驗(yàn)證
        5.5.1 通信及組網(wǎng)功能測(cè)試
        5.5.2 安全認(rèn)證方案驗(yàn)證
    5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 論文總結(jié)
    6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于信譽(yù)評(píng)價(jià)機(jī)制的LoRa物聯(lián)網(wǎng)安全架構(gòu)[J]. 楊陽,王運(yùn)兵,唐六華,劉昕.  計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程. 2019(02)
[2]電信運(yùn)營(yíng)商基于LoRaWAN的城域物聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)方案[J]. 王佳慶.  電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化. 2018(11)
[3]LoRaWAN協(xié)議分析及安全性研究現(xiàn)狀[J]. 李彤,李博,常成,陳寒逸.  單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2018(11)
[4]Semtech以新一代LoRa平臺(tái)支持物聯(lián)網(wǎng)未來發(fā)展[J]. 胡霞.  電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化. 2018(02)
[5]低功耗遠(yuǎn)距離無線通信技術(shù)及其軍事應(yīng)用分析[J]. 劉磊,孫超山.  通信技術(shù). 2018(02)
[6]基于LoRa技術(shù)的電力抄表模塊研究[J]. 王于波,李延,秦理想,李勝芳,王鳳弟.  國(guó)外電子測(cè)量技術(shù). 2018(01)
[7]地面戰(zhàn)場(chǎng)偵察傳感器系統(tǒng)分析研究[J]. 張文強(qiáng),周彪,趙博林,蘇浩.  艦船電子工程. 2017(09)
[8]低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)及發(fā)展路徑研究[J]. 趙小飛.  電信網(wǎng)技術(shù). 2017(05)
[9]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)綜述[J]. 賈志松.  網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用. 2017(03)
[10]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)攻擊與安全路由協(xié)議綜述[J]. 孫婷婷,劉雅舉.  通訊世界. 2017(04)

碩士論文
[1]基于LoRa的無線自組網(wǎng)MAC協(xié)議研究[D]. 柳永波.西安電子科技大學(xué) 2017



本文編號(hào)：3183408