基于电力线载波通信的稳定安全物联网!.pdfVIP

应用设计 55 Applications 基于电力线载波通信的稳定安全物联网 安徽省马鞍山二中郑蒲港分校高二(七)班梅杨 课题背景和研究意义 受干扰。无线信号在空间中的衰减LM 降，甚至有信道阻塞的可能，严重影 家庭物联网系统是以智能家居为 有： 响物联网系统的功能。 无线传输除了不稳定，其安全 平台，利用综合布线技术、网络通信 Lbl=32．5+20logF+20logD 技术、安全防范技术、自动控制技术 其中：L。——衰减(分贝)， 性同样令人担忧。尤其是在家庭物联 和音视频技术将家居生活有关的设施 F——频率(赫兹)，D——空间距离网应用中，黑客可以介入无线传输 集成，构建高效的住宅设施与家庭日 (米) 过程，利用ARP攻击、中间人攻击 I 程事务的管理系统，能提升家居安全 可以看出，无线信号在空间中 (MTM)或伪造指令的方法瘫痪甚 性、便利性、舒适性、艺术性，并实 的衰减与频率和距离正相关，在给定 至完全控制家庭物联网系统。黑客已 现环保节能的居住环境。安装了家庭 的协议下信号频率可视为不变，所以 经成功通过控制家庭物联网来控制电 物联网系统的住户可以方便地在PC 传输距离越长，信号衰减越大，空间 器开关、通过监控偷拍、控制POS机 或移动终端上对家电进行远程统一操 中还可能出现墙壁等强衰减介质。为 盗取财产、使汽车失控等，可见无线 控，并实时监视家庭的安全状况，对 了补偿衰减，往往需要采取增大信源 传输存在的安全隐患，不仅对用户的 入室盗窃、煤气泄漏、火灾等突发状 发射功率或增加中继设备等措施。而 财产与隐私，还对生命安全构成了严 况进行远程应对。同时，物联网系统 这些措施增加了系统的成本与功耗， 重的威胁。 可以将环境信息、电器功耗信息整理 增加了环境中的无线电辐射，更高的 并反馈给用户，给用户调动电器的策 功率和更多的设备还使得系统的电磁 略提供参考，甚至直接帮助用户智能 兼容性与可靠性下降。另外，香农 管理电器。 (Shannon)}旨出，对于信道带宽C有： 虽然现在实现家庭物联网的研究 C=Wl092=(1+S／N) 与产品都很多，但其通信方式大多使 其中：C——信道容量(比特／ 用无线方式，如射频(RF)技术(频秒)，W——信号带宽(赫兹)，S／ 5年[]433MHZ)、IrDA红 带大多为31 N——信号平均功率／噪声功率。 外线技术、HomeRF协议、Zigbee标可以看出，对于使用同一信道的 准、ZWave标准、Z—wOrld标准、电器，虽然协议栈中有避免互相干扰 }一 X2D技术等。但无线通信的通病是信的措施，但若同信道设备过多或电磁 号会随空间距离的增长而衰减，且易 环境过于恶劣，仍然会使传输速率下 corn．cn·2017年6月·今B电子 www．epc 万方数据 缈醪I 各．_：1斛■ 应用设计 制终端为一台X86电脑，搭载自主研最基础、最直接、结构牢固、布线稳 号的干扰最低，因此有极佳的抗干扰 发的控制软件，通过UART转R$232定，以及拥有通信媒体等非常多的优 性能。该技术的缺陷是发送信号的窗 和电力线载波通信模块通信。主板为 点。它主要应用于供电管理、控制电 口时间较短，降低了通信效率。但对 Mini PCBZ．面板，搭载一个Arduino网负载、相对距离比较短的自动电力 于家庭物联