時間：2023-06-11 09:32:32
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇網(wǎng)絡(luò)協(xié)議規(guī)范，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
現(xiàn)階段，我國航空航天事業(yè)保持著較快的發(fā)展速度，為了適應(yīng)其發(fā)展的需求，對通信網(wǎng)提出了更高的要求，構(gòu)建天空地的一體化通信網(wǎng)得到了廣泛的關(guān)注，此通信網(wǎng)的構(gòu)建具有積極的意義，解決了空間飛行器的諸多問題，保證了航天資源的合理配置，實現(xiàn)了空間大數(shù)據(jù)量信息的實時傳輸。但目前，一體化通信網(wǎng)的研究仍存在不足，特別在傳輸協(xié)議方面，仍需對其展開進(jìn)一步研究。
1統(tǒng)一信息網(wǎng)空間數(shù)據(jù)通信傳輸協(xié)議研究的意義
現(xiàn)階段，數(shù)據(jù)通信存在諸多的不足，主要表現(xiàn)在較高的誤碼率、非對稱信道、易中斷的通信鏈路等，為了有效解決上述問題，采用了傳統(tǒng)的TCP/IP，此時的空間通信協(xié)議，雖然控制了航天任務(wù)開發(fā)、維護(hù)的成本，保證了空間信息網(wǎng)與地面互聯(lián)網(wǎng)二者間的有效互通，但也產(chǎn)生了一系列的新問題，如：對航天器的處理能力有著較高的要求，協(xié)議未能滿足空間鏈路的需求，在此情況下，空間通信問題仍較為嚴(yán)峻，制約著我國航天航空事業(yè)的發(fā)展。因此，根據(jù)空間通信的特點及需求，國際組織提出了空間通信協(xié)議規(guī)范，即：SCPS。當(dāng)前，我國航天航空主要采用CCSDS協(xié)議對天地間的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸與處理，對SCPS協(xié)議的使用缺少廣泛性，因此，關(guān)于SCPS協(xié)議的研究需不斷完善，以此滿足我國天空地一體化信息網(wǎng)發(fā)展的需求。
2空間信息網(wǎng)構(gòu)架
在天空地一體化信息網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建過程中，最為關(guān)鍵的便是飛行器組網(wǎng)技術(shù)，目前，我國的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)主要分為三類，分別為同步軌道、中低軌道及多層軌道衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，第一類的優(yōu)點為組網(wǎng)結(jié)構(gòu)簡單、衛(wèi)星節(jié)點間位置及星間鏈路較為穩(wěn)定，第二類與第三類的網(wǎng)絡(luò)中存在兩種星間鏈路，分別存在于軌內(nèi)與軌間。根據(jù)我國衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的實際情況可知，衛(wèi)星組網(wǎng)難度較大，對技術(shù)有著較高的要求。為了有效解決統(tǒng)一信息網(wǎng)中飛行器的組網(wǎng)問題，本文提出了有線等效網(wǎng)絡(luò)的空間信息網(wǎng)構(gòu)架，首先，對太空中的飛行器進(jìn)行分類處理，其處理依據(jù)為區(qū)域、軌道與功能等；其次，將一顆同步衛(wèi)星和飛行器借助無線鏈路進(jìn)行連接組網(wǎng)，進(jìn)而構(gòu)成了短期有限局部區(qū)域網(wǎng)；再次，將固定飛行器，即：同步衛(wèi)星與地面站，借助鏈路連接成網(wǎng)，進(jìn)而構(gòu)成了長期穩(wěn)定的有線網(wǎng)絡(luò)；最后，將短期有限網(wǎng)絡(luò)通過切換技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的長期有線網(wǎng)，并將長期穩(wěn)定的有線網(wǎng)絡(luò)與短期穩(wěn)定的空間局域網(wǎng)進(jìn)行連接，進(jìn)而構(gòu)成空間廣域網(wǎng)[1]。本文提出了基于有線等效網(wǎng)絡(luò)的空間信息網(wǎng)架構(gòu)，它是由基于有線等效網(wǎng)絡(luò)的空間局域網(wǎng)、空間廣域網(wǎng)及越區(qū)切換協(xié)議組成的，該信息網(wǎng)對空間飛行器進(jìn)行了分級組網(wǎng)，在此基礎(chǔ)上，飛行器間借助無線鏈路實現(xiàn)了連接，進(jìn)而形成了有線網(wǎng)絡(luò)，即：有線等效網(wǎng)絡(luò)。上述研究不僅滿足了統(tǒng)一信息網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)需求，同時也適應(yīng)了知識產(chǎn)權(quán)發(fā)展的需要。通過天空地一體化通信網(wǎng)絡(luò)的研究，實現(xiàn)了全球覆蓋通信，保證了航天星-地資源的高效利用，提高了對中低軌航天器的精密測控，延伸了通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了一體化的5W通信服務(wù)。
3空間通信傳輸協(xié)議規(guī)范
在20世紀(jì)末，空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)咨詢委員會提出了空間通信協(xié)議規(guī)范，即，SCPS，它根據(jù)空間傳輸環(huán)境的特性，對傳統(tǒng)的TCP/IP協(xié)議棧進(jìn)行了修改與擴(kuò)展，在此基礎(chǔ)上，制定了網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、安全協(xié)議、傳輸協(xié)議與文件協(xié)議，SCPS實現(xiàn)的基礎(chǔ)為Internet，通過修改與擴(kuò)充后，有效解決了空間通信中存在的問題，提高了空間數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾浴⒂行耘c可靠性。在國外，關(guān)于SCPS的研究與應(yīng)用均較為廣泛，但在國內(nèi)，受諸多因素的影響，我國測控和通信領(lǐng)域均應(yīng)用著CCSDS標(biāo)準(zhǔn)，而對于SCPS的研究十分匱乏，在此情況下，制約著我國航天航空事業(yè)的發(fā)展，造成了大量資源的浪費，增加了空間系統(tǒng)的成本[2]。通過SCPS傳輸協(xié)議的設(shè)計，滿足了當(dāng)前或未來空間通信環(huán)境的需求，此協(xié)議修改了標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，進(jìn)而有效解決了空間環(huán)境與資源限制的相關(guān)問題，具體的問題有窗口縮放比例、往返時間測量、記錄邊界指示及高度對稱通信信道性能下的應(yīng)答機(jī)制等。針對不同的通信環(huán)境，TCP提供了擴(kuò)展的有效技術(shù)，滿足了互聯(lián)網(wǎng)社區(qū)的需要，當(dāng)前，互聯(lián)網(wǎng)主要用于地面通信環(huán)境，因此，TCP側(cè)重于優(yōu)化此環(huán)境的服務(wù)。但地面和空間環(huán)境對通信協(xié)議性能的影響存在差異，空間環(huán)境下的屬性傾向于移動和無線通信，因此，SCPS應(yīng)優(yōu)化移動和無線通信社區(qū)的服務(wù)。在通信環(huán)境不同的問題得到解決后，SCPS傳輸協(xié)議要對TCP進(jìn)行進(jìn)一步規(guī)范，主要體現(xiàn)在誤比特率、RTT、連接連通性、鏈路性能及內(nèi)存性能等方面[3]。
4結(jié)論
綜上所述，本文介紹了統(tǒng)一信息網(wǎng)空間數(shù)據(jù)通信傳輸協(xié)議研究的意義，闡述了基于有線等效網(wǎng)絡(luò)的空間信息網(wǎng)構(gòu)架及空間通信協(xié)議規(guī)范傳輸協(xié)議的相關(guān)內(nèi)容，相信，隨著一體化通信網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，我國航天航空事業(yè)的發(fā)展將更加穩(wěn)定。
作者：王梅 閆豐 單位：武警石家莊士官學(xué)校
【關(guān)鍵詞】ZigBee網(wǎng)絡(luò) 路由協(xié)議 性能
隨著信息技術(shù)和移動通信技術(shù)的快速發(fā)展，讓無線通信技術(shù)在各行各業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。組網(wǎng)靈活、使用方便是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在實際應(yīng)用中表現(xiàn)出來的主要特點。ZigBee協(xié)議的出現(xiàn)，可以讓傳統(tǒng)無線協(xié)議對無線傳感器的適應(yīng)問題得到有效解決。
1 ZigBee協(xié)議的概述
ZigBee技術(shù)不僅功耗、成本和速率均比較低，而且便于操作使用。而IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)具有數(shù)據(jù)傳輸率低、成本少、功耗低等特性，其最終目標(biāo)就是為家庭或個人范圍內(nèi)各種設(shè)備之間的低速互連提供一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。為了保證所制定出的應(yīng)用層與網(wǎng)絡(luò)層的規(guī)范能夠匹配IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)，ZigBee規(guī)范成為ZigBee聯(lián)盟中不可缺少的因素。在與之有關(guān)的LR-WPAN網(wǎng)絡(luò)中，IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)編制了以下兩種要素：
（1）系統(tǒng)的媒體接入控制子層；
（2）系統(tǒng)的物理層協(xié)議規(guī)范。
ZigBee聯(lián)盟在這一前提下，所構(gòu)建的應(yīng)用層與網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議相關(guān)的規(guī)范構(gòu)成了ZigBee協(xié)議。簡言之，ZigBee協(xié)議是為適應(yīng)IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)而構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)層與應(yīng)用層協(xié)議規(guī)范。其中，協(xié)議規(guī)范可以由以下幾方面因素組成：
（1）應(yīng)用支持子層；
（2）應(yīng)用架構(gòu)；
（3）ZigBee設(shè)備對象和廠商所定義的應(yīng)用對象。
分層結(jié)構(gòu)是這一協(xié)議所采用的主要結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)實體和管理實體這兩種服務(wù)實體在這種結(jié)構(gòu)的每一層都有所涉及。數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)是數(shù)據(jù)實體所承擔(dān)的主要形式。管理實體提供的服務(wù)中并沒有涉及到數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。服務(wù)接入點是為上層提供接口的重要工具。服務(wù)原語命令是服務(wù)接入點實現(xiàn)自身功能的保障性因素。圖1中的內(nèi)容就是協(xié)議層之間的服務(wù)接口。
2 ZigBee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>
ZigBee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要由以下幾種結(jié)構(gòu)組成：
（1）星型結(jié)構(gòu)；
（2）樹形結(jié)構(gòu)，
（3）網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
如圖2所示。
從圖中所示的內(nèi)容來看，中心協(xié)調(diào)器和終端節(jié)點是星型網(wǎng)絡(luò)中的主要器件。這種中心協(xié)調(diào)器采用的是FFD節(jié)點，可以在整個網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)和建立過程中發(fā)揮出自身的功能。RFD和FFD是終端節(jié)點主要組成部分，一般的情況下，在中心協(xié)調(diào)器覆蓋范圍以內(nèi)的區(qū)域是這兩大節(jié)點的主要分布區(qū)域，@種便利性可以讓這些節(jié)點與中心協(xié)調(diào)器進(jìn)行有效通信的能力得到有效提升。兩個不同設(shè)備之間進(jìn)行通信的過程，也是兩設(shè)備將各自所要傳送的數(shù)據(jù)包向中心協(xié)調(diào)器進(jìn)行傳送的過程。可以說，中心協(xié)調(diào)器發(fā)揮的是一種中轉(zhuǎn)作用。對中心協(xié)調(diào)器的中轉(zhuǎn)功能進(jìn)行發(fā)揮的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)又被稱為主從網(wǎng)絡(luò)。同步與控制的簡單性特點是星型網(wǎng)的主要特點，這種網(wǎng)絡(luò)體系目前僅能在一些擁有較少節(jié)點數(shù)量的場合中得到應(yīng)用。網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)是一種由多個FFD組合而成的骨干網(wǎng)絡(luò)，各節(jié)點之間的通信完全對等，在整個通信范圍內(nèi)，各節(jié)點都可以與其它節(jié)點進(jìn)行通信。如果其中一條路徑發(fā)生故障，那么還可以選擇其他一條或若干條路徑。然而，正是因為兩個節(jié)點之間的路徑較多，所以顯得冗余非常高。一般情況下，路由功能的實現(xiàn)，是網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建過程中所遵循的一個重要原則，此種有助于網(wǎng)絡(luò)層找到最佳的信息傳遞路徑，事實上屬于一種多信道通信。樹狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要由以下三個部分組成：
（1）中心協(xié)調(diào)器；
（2）路由節(jié)點；
（3）終端節(jié)點。
在實際應(yīng)用過程中，連接路由節(jié)點和終端節(jié)點的功能是該結(jié)構(gòu)的主要功能。在路由節(jié)點成為中心協(xié)調(diào)器子節(jié)點的情況下，這一結(jié)構(gòu)會借助一系列的終端節(jié)點與路由節(jié)點相連。終端節(jié)點不能涵蓋自身的子節(jié)點，但路由節(jié)點與中心協(xié)調(diào)器可以涵蓋自身的子節(jié)點。在樹狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，各個節(jié)點只具備一種功能，就是實現(xiàn)子節(jié)點與父節(jié)點之間的通訊。在這樣的情況下，如果要將一個節(jié)點中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)搅硪粋€節(jié)點，這種樹狀結(jié)構(gòu)會讓信息順著樹的路徑進(jìn)行輸送。網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍大是這一網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的主要特點。由于信息路由通道在該系統(tǒng)中存在單一性，隨著網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍增加，信息的傳輸時延也會有所增加，并且時間同步也會越來越繁瑣。
3 ZigBee網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的性能
3.1 路由協(xié)議的基本思想
低成本、低功效和高可靠性是ZigBee網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的主要設(shè)計目標(biāo)。樹路由和按需距離矢量路由相結(jié)合的路由算法的構(gòu)建，為上述目標(biāo)的實現(xiàn)提供了幫助。在對ZigBee網(wǎng)絡(luò)中使用的AODVjr與自組網(wǎng)中所應(yīng)用的AODV協(xié)議進(jìn)行對比分析以后，我們可以發(fā)現(xiàn)，AODVjr可以被看作是AODV的一種簡化版本。在ZigBee網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點之間存在一種類似于父子關(guān)系的從屬關(guān)系。在依托路由算法進(jìn)行路徑選擇的過程中，節(jié)點會在接收到分組信息以后對信息進(jìn)行判斷，如果發(fā)現(xiàn)其中的內(nèi)容與自己無關(guān)，會把該信息傳送給其父節(jié)點或其他子節(jié)點。為了對路由效率進(jìn)行進(jìn)一步的提升，AODVjr也會為一些具備路由功能的節(jié)點搜尋路由，也就是說，在傳輸信息的過程中，在不遵從父子從屬關(guān)系的情況下，通過直接傳遞的方式將信息傳送到其通信范圍內(nèi)的其他具備同樣功能的節(jié)點的措施，是一些具備路由功能的節(jié)點進(jìn)行信息傳輸?shù)闹饕胧槍δ切┎痪邆渎酚晒δ艿墓?jié)點，則只能借助樹路由來對控制分組與數(shù)據(jù)分組進(jìn)行傳輸。
3.2 ZigBee的路由過程
在zigBee網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議中，節(jié)點既具備路由表能力，又具有路由發(fā)現(xiàn)表能力，表1所示的內(nèi)容為路由發(fā)現(xiàn)表的格式
從階段網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)幀獲取情況來看，在網(wǎng)絡(luò)層從更高層接受數(shù)據(jù)幀的情況下，廣播發(fā)送是節(jié)點進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送的主要方式。在接收節(jié)點為路由器或協(xié)調(diào)器的情況下，如果數(shù)據(jù)幀的目的節(jié)點是該節(jié)點的子節(jié)點，這一數(shù)據(jù)幀會被直接傳送到目的地址之中。如果網(wǎng)絡(luò)層接收的是來自低層的數(shù)據(jù)幀，數(shù)據(jù)幀的目的節(jié)點成為了系統(tǒng)對數(shù)據(jù)幀的發(fā)送方式進(jìn)行確定的主要方式。在對一些具備路由功能的節(jié)點進(jìn)行確定的過程中，系統(tǒng)會對目的地址在路由表中的地址加以核查，在節(jié)點目的地址的路由條目不確定的情況下，首先針對數(shù)據(jù)幀頭系統(tǒng)需要對幀控制域中的路由發(fā)現(xiàn)標(biāo)志進(jìn)行核查，如果路由發(fā)現(xiàn)標(biāo)志值為0，或者此節(jié)點缺少路由功能，則可采取樹路由的方式傳輸數(shù)據(jù)幀；倘若該發(fā)現(xiàn)路由標(biāo)志值為1，則該節(jié)點可根據(jù)路由發(fā)現(xiàn)的發(fā)起方式及條件來發(fā)起路由發(fā)現(xiàn)。針對目的地址的路由條目明確的節(jié)點，必須借助已有路由表條目進(jìn)行路由傳輸。
如果網(wǎng)絡(luò)層接收到來源于低層的數(shù)據(jù)幀，則是否需要轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)據(jù)幀主要取決于該數(shù)據(jù)幀的目的節(jié)點是否是本地節(jié)點。在終端設(shè)備成為目的節(jié)點以后，設(shè)備在應(yīng)用過程中出現(xiàn)的休眠問題會給信息的傳輸效率帶來不利的影響。間接傳遞方式的應(yīng)用，就成為了對休眠效應(yīng)的不利影響進(jìn)行規(guī)避的有效方式。數(shù)據(jù)幀頭中的Discover Route字段決定著如何選取ZigBee網(wǎng)絡(luò)層的具體路由方法。
3.3 路由選擇
在節(jié)點的職能定義和工作狀態(tài)存在一定差異性的情況下，路由策略選擇就成為了zigBee網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議性能的一種表現(xiàn)。路由選擇策略主要由以下幾種策略組成。
（1）抑制路由發(fā)現(xiàn)，這一性能是建立在已經(jīng)存在的路由表基礎(chǔ)之上的；
（2）使能路由的發(fā)現(xiàn)，即路由表中存在該路由地址，則按路由表執(zhí)行，否則路由器進(jìn)行初始化路由發(fā)現(xiàn)處理。如果路由表中的節(jié)點不具備初始路由的發(fā)現(xiàn)能力，系統(tǒng)會對樹形路由進(jìn)行運用；
（3）強(qiáng)制路由發(fā)現(xiàn)功能，在這一功能的作用下，不論相應(yīng)的路由表是否存在，節(jié)點都會在對AODVjr路由算法進(jìn)行強(qiáng)制應(yīng)用的情況下進(jìn)行初始化路由發(fā)現(xiàn)。可以說，數(shù)據(jù)驅(qū)動思想是與數(shù)據(jù)的傳輸種類和傳輸需要之間存在著一定的聯(lián)系；
（4）樹路由發(fā)現(xiàn)功能，即只應(yīng)用樹狀路由方式發(fā)起路由發(fā)現(xiàn)，且不遵從現(xiàn)有的路由表。所謂的數(shù)據(jù)驅(qū)動思想就是指針對不同類型及需求的數(shù)據(jù)傳遞，可以采取多種路由方式。如果需要傳遞大量的數(shù)據(jù)，那么可以對使能路由發(fā)現(xiàn)功能加以選取，發(fā)現(xiàn)并構(gòu)建最佳路徑。如果需要傳遞控制數(shù)據(jù)或突發(fā)型數(shù)據(jù)，則可以對樹路由發(fā)現(xiàn)功能與抑制路由發(fā)現(xiàn)功能加以選取，這兩種路由發(fā)現(xiàn)功能能夠?qū)崿F(xiàn)快速響應(yīng)，而且不需要構(gòu)建路由表。如果需要更新路由表內(nèi)的信息，那么可以對強(qiáng)制路由發(fā)現(xiàn)功能加以選取，以此來對路由表進(jìn)行更新，對路由表加以重新構(gòu)建。
4 結(jié)論
ZigBee結(jié)束對進(jìn)場通信市場所表現(xiàn)出的低成本、低速率和低功耗的問題進(jìn)行了有效解決。這一技術(shù)的應(yīng)用，對低端無線傳感器和控制網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的優(yōu)化有著一定的促進(jìn)作用。ZigBee通過結(jié)合ZigBee規(guī)范與IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)，可以有效的實現(xiàn)數(shù)以萬計的微波傳感器之間進(jìn)行協(xié)同通信。在當(dāng)下ZigBee快速發(fā)展、不斷優(yōu)化的新時代下，ZigBee技術(shù)勢必會為無線接入技術(shù)領(lǐng)域注入全新的活力，必將使人們的生活模式及工作模式發(fā)生翻天覆地的改變，促進(jìn)社會以及經(jīng)濟(jì)建設(shè)更快、更好地發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]張習(xí)勝.ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的路由算法分析與實現(xiàn)[J].電子元器件應(yīng)用，2010（07）：53-56.
[2]關(guān)學(xué)忠，張新城，孟伸伸.基于ZigBee技術(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法的性能分析[J].自動化技術(shù)與應(yīng)用，2017（03）：36-39.
作者簡介
李玉林（1981-），男，湖南省永興縣人。碩士學(xué)位。現(xiàn)為湖南機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師。主要研究方向為計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理。
Abstract: With the development of the internet and the widely-used information technology, the 21st-century library has been globalized, internized and digitalized. This trend urges the management system of library information to be faced with a total reform. Based on the WEB and techniques, the model of Browser/Server will offer the realization of simplicity and easy-practice which feature the library system. It also possesses the advantages of being expanded and maintained, which has been the mainstream developing direction of modern library management system.
關(guān)鍵詞: 圖書館;信息管理;B/S模式
Key words: library;information management;the model of Browser/Server
中圖分類號:TP39 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1006-4311(2010)19-0141-01
1Web服務(wù)概述
Web服務(wù)是描述一些操作(利用標(biāo)準(zhǔn)化的XML消息傳遞機(jī)制可以通過網(wǎng)絡(luò)訪問這些操作)的接口。該接口隱藏了實現(xiàn)服務(wù)的細(xì)節(jié),允許獨立于實現(xiàn)服務(wù)基于的硬件或軟件平臺和編寫服務(wù)所用的編程語言使用服務(wù),允許并支持基于Web服務(wù)的應(yīng)用程序成為松散耦合、面向組件和跨技術(shù)實現(xiàn)。Web服務(wù)是用標(biāo)準(zhǔn)的、規(guī)范的XML概念描述的,稱為Web服務(wù)的服務(wù)描述。這一描述包括了與服務(wù)交互需要的全部細(xì)節(jié),消息格式(詳細(xì)描述操作)、傳輸協(xié)議和位置。EJB、COM+、CORBA以及任何可用于對象實現(xiàn)的技術(shù)都可用于Web服務(wù)的對象實現(xiàn)。
Web服務(wù)是一種部署在Web上的對象/組件,它具有以下特點:①完好的封裝性。Web服務(wù)是一種部署在Web上的對象,具備對象的良好封裝性,對于使用者而言,僅能看到該對象提供的功能列表及接口參數(shù),不必探究其實現(xiàn)細(xì)節(jié)。②松散耦合。傳統(tǒng)的應(yīng)用軟件設(shè)計要求各個單元之間緊密連接,這種連接形成的復(fù)雜性要求開發(fā)者必須對連接的兩端元素有完全的了解和控制能力。而基于Web服務(wù)的軟件應(yīng)用,僅需要一種適合互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的消息交互協(xié)議和相應(yīng)的查找、發(fā)現(xiàn)機(jī)制,并允許更加自由的配置。③標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議規(guī)范的開放性。使用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議規(guī)范,解決了異構(gòu)平臺的通訊問題。作為Web服務(wù),其所有公共的協(xié)約完全需要使用開放的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議進(jìn)行描述、傳輸和交換,這些標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議是完全開放的,可以由任何組織進(jìn)行實現(xiàn)。一般而言,絕大多數(shù)規(guī)范將最終有W3C或OASIS作為最終版本的方和維護(hù)方。④高度的可集成性。由于Web服務(wù)采取簡單的、易理解的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議作為組件接口描述和協(xié)同描述規(guī)范,屏蔽了不同軟件平臺的差異,無論是CORBA、DCOM還是EJB都可以通過這種標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議進(jìn)行互操作,實現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下高度的可集成性。
2B/S結(jié)構(gòu)模型基本原理
B/S結(jié)構(gòu)模型:即瀏覽器/服務(wù)器結(jié)構(gòu),它是隨著Internet技術(shù)的興起,對C/S(客戶機(jī)/服務(wù)器)結(jié)構(gòu)的一種變化或者改進(jìn)的結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)下,用戶工作界面是通過WWW瀏覽器來實現(xiàn),形成所謂三層結(jié)構(gòu):即數(shù)據(jù)表示層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)庫訪問層。
①數(shù)據(jù)表示層。人機(jī)界面是用戶與系統(tǒng)之間信息交互的窗口。其主要功能是檢查用戶輸入的數(shù)據(jù),顯示系統(tǒng)輸出的數(shù)據(jù)。②業(yè)務(wù)邏輯層。也稱為功能層,是應(yīng)用的主體,位于Web 服務(wù)器端,包括了應(yīng)用中全部的業(yè)務(wù)處理程序:即除了輸入輸出在表示層,數(shù)據(jù)庫在數(shù)據(jù)訪問層以外,全部的統(tǒng)計、匯總、分析、打印功能都存放在功能層。③數(shù)據(jù)訪問層。由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫組成,數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)管理其數(shù)據(jù)庫,為應(yīng)用程序提供支持,位于數(shù)據(jù)庫服務(wù)器端。它的任務(wù)是接受Web 服務(wù)器對數(shù)據(jù)庫操作的請求,實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫查詢、修改、更新、刪除等功能,再把運行結(jié)果提交給Web 服務(wù)器。
3B/S模式的優(yōu)點有
①簡化了客戶端程序,用戶操作使用更加簡便,數(shù)據(jù)高度共享 在客戶端只需有瀏覽器以及相應(yīng)的操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議軟件即可,能實現(xiàn)不同的人員,從不同的地點,以不同的接入方式(比如LAN, WAN, Internet/Intranet等)訪問和操作共同的數(shù)據(jù)庫。②簡化了系統(tǒng)的開發(fā)和維護(hù)。B/S 模式所有應(yīng)用軟件的開發(fā)、維護(hù)、升級等工作由Web 服務(wù)器承擔(dān),增加和修改服務(wù)器端的軟件模塊功能即可實現(xiàn)所有用戶的同步更新,便于后期維護(hù)與升級。③安全性較高,資源利用率高。B/S結(jié)構(gòu)軟件通過一個JDBC連接緩沖池連接到數(shù)據(jù)庫的,用戶并不保持對數(shù)據(jù)庫的連接,用戶數(shù)基本上是無限的,并且系統(tǒng)在客戶機(jī)與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器之間增加了一層Web 服務(wù)器,有效地防止了非法入侵。④投入成本低,易于擴(kuò)展。初期一次性投入成本,有利于軟件項目控制和避免IT黑洞,后期隨著服務(wù)器負(fù)載的增加,可以平滑地增加服務(wù)器的個數(shù)并建立集群服務(wù)器系統(tǒng),然后在各個服務(wù)器之間做負(fù)載均衡,有效地保護(hù)了原有硬件投資。⑤B/S 模型具有統(tǒng)一的客戶端標(biāo)準(zhǔn),集中的服務(wù)器管理,可跨平臺操作等特點,正適合以網(wǎng)絡(luò)為中心的計算特點。
4基于B/S模型的圖書館管理系統(tǒng)
①系統(tǒng)平臺。WWW服務(wù)平臺種類繁多,根據(jù)簡單、先進(jìn)和易于管理的原則,我們采用的是Microsoft公司的Internet Information Server (IIS)6.0建立WEB服務(wù)器。②數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。我們首選Microsoft SQL Server 2005作為的我們的數(shù)據(jù)庫,其開放的體系結(jié)構(gòu),與系統(tǒng)的無縫連接,為能與Internet形成高效緊密集成的WEB服務(wù)提供了可靠的保障。③圖書館管理系統(tǒng)的功能實現(xiàn)。通過學(xué)院網(wǎng)頁訪問圖書館網(wǎng)站可出現(xiàn)讀者登錄窗口和辦公窗口,通過辦公窗口進(jìn)入后,根據(jù)用戶已設(shè)定的使用權(quán)限開放其功能:a)系統(tǒng)管理員登錄:增加、刪除、修改用戶數(shù)據(jù),包括用戶個人信息、使用權(quán)限(采編、流通等);設(shè)定各種表格格式、備份數(shù)據(jù);設(shè)置各種參數(shù),包括書庫、閱覽室編碼數(shù)據(jù);各種類型圖書編碼格式、借閱期限、超期罰款額度等。b)采編人員登錄:導(dǎo)入或編輯錄入入庫圖書編碼,驗收、統(tǒng)計入庫數(shù)據(jù),新書推介。c)流通人員登錄:增加、修改、處理讀者數(shù)據(jù),流通處理、流通數(shù)據(jù)統(tǒng)計,預(yù)借數(shù)據(jù)處理,超期預(yù)警提示。d)其他工作人員登錄:入庫驗收、典藏管理等。e)讀者/瀏覽用戶登錄:可根據(jù)書名、作者、關(guān)鍵詞等查詢?nèi)霂靾D書:是否有該書籍、書籍是否在館、在哪個館、已外借書籍的歸還限期等,讀者編號登錄可預(yù)借、查詢讀者已借閱的圖書信息等功能。
參考文獻(xiàn):
[1]張培,金浩.基于信息構(gòu)建的WEB信息管理體系研究[J].河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報,2006,(01).
關(guān)鍵詞：TCP/IP; 網(wǎng)絡(luò)安全; 協(xié)議分析
1.TCP/IP數(shù)據(jù)鏈路層安全性缺陷
在TCP/IP協(xié)議棧中，數(shù)據(jù)鏈路層位于網(wǎng)絡(luò)層底下,網(wǎng)絡(luò)層的包拆封成不同的數(shù)據(jù)幀。數(shù)據(jù)鏈路層上的常見攻擊方式是嗅探(sniff)，嗅探是在共享的網(wǎng)絡(luò)信道上，利用網(wǎng)絡(luò)接口卡接收不屬于自己的數(shù)據(jù)包。廣泛應(yīng)用的以太網(wǎng)、共享信道的媒體訪問協(xié)議CSMA/CD、廣播機(jī)制等構(gòu)成了嗅探的物理基礎(chǔ)。
攻擊者可能從數(shù)據(jù)中分析出帳戶、口令等關(guān)鍵數(shù)據(jù)。同時嗅探也是其他攻擊(如IP欺騙、拒絕服務(wù)攻擊)的基礎(chǔ)。嗅探使用的包捕獲技術(shù)依賴于具體的操作系統(tǒng)，其中比較流行的是UNIX平臺上的BPF技術(shù)，在通常情況下，網(wǎng)卡驅(qū)動程序從網(wǎng)絡(luò)上接收一個數(shù)據(jù)包，然后提交給系統(tǒng)協(xié)議棧。如果有BPF偵聽網(wǎng)絡(luò)，則驅(qū)動程序會先調(diào)用BPF，復(fù)制一個包給BPF的過濾器，過濾器根據(jù)用戶規(guī)則決定是否接收此數(shù)據(jù)包，并判斷此包是否是發(fā)給本機(jī)的。如果是，則提交給協(xié)議棧，然后返回。否則，驅(qū)動程序從中斷中返回，繼續(xù)接收數(shù)據(jù)包。
2.TCP/IP無線鏈路性能缺陷
無線鏈路的特點是易受干擾、多徑衰減的影響。信道通信行為會隨時間和地理位置而變化，鏈路層差錯控制對包一級QOS的影響也會隨時間變化。因此為固定網(wǎng)絡(luò)開發(fā)的TCP無法很好地應(yīng)用于移動通信和衛(wèi)星等無線鏈路中，這是因為TCP/IP缺乏網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)性。
在有線網(wǎng)絡(luò)中，流量控制和資源分配策略均基于底層的物理媒質(zhì)是高度可靠的這一假定，但這對無線網(wǎng)不成立。在無線網(wǎng)上進(jìn)行TCP傳輸TCP認(rèn)為包的丟失是由擁塞引起的，而實際上包丟失可能是由于信道錯誤引起的包丟棄或網(wǎng)絡(luò)延時而引發(fā)的，這將導(dǎo)致超時并啟動擁塞控制算法，顯然不必要。
同時在無線通信中還有一個問題：當(dāng)主機(jī)不斷移動時，它可能離開其IP地址標(biāo)識的那個區(qū)域，從而無法連接到網(wǎng)絡(luò)中。解決主機(jī)移動性問題的基本難題是主機(jī)的IP地址有雙重意義，它既是對主機(jī)的惟一標(biāo)識，又指示它所在位置。而移動主機(jī)的位置要經(jīng)常變化，這意味著IP地址也應(yīng)改變，這是TCP/IP無法解決的問題。
3.網(wǎng)絡(luò)層與傳輸層性能缺陷
實現(xiàn)TCP的可靠傳輸需要三次握手，導(dǎo)致報文段在網(wǎng)絡(luò)傳輸中遇到不利情況的概率增加：當(dāng)?shù)谌挝帐謺r，如果出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)問題使主機(jī)A的一個報文段無法到達(dá)主機(jī)B，則主機(jī)B不會認(rèn)為建立連接，而主機(jī)A認(rèn)為連接已經(jīng)建立，并開始發(fā)送數(shù)據(jù)，浪費了A的網(wǎng)絡(luò)資源；同樣如果一個報文段在某些結(jié)點延時過長才能到達(dá)主機(jī)B，在此之前主機(jī)B也不會認(rèn)為連接建立，而主機(jī)A確會認(rèn)為連接已經(jīng)建立開始發(fā)送數(shù)據(jù)，從而也會浪費了A的網(wǎng)絡(luò)資源。
所以無論是何種網(wǎng)絡(luò)或則無論網(wǎng)絡(luò)狀況是否良好，進(jìn)行三次握手都會比進(jìn)行兩次握手多出部分時延。
4.網(wǎng)絡(luò)層與傳輸層安全性缺陷
網(wǎng)絡(luò)安全中安全問題突出的部分，常發(fā)上在這兩層上，以下為常見的安全問題與對策：
1.IP劫持（傳輸層）
當(dāng)用戶連接遠(yuǎn)程機(jī)器時，攻擊者接管用戶的連接，使正常連接與經(jīng)過攻擊者中轉(zhuǎn)一樣，客戶和服務(wù)器都認(rèn)為他們在互相通信，攻擊者便能對連接交換的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，冒充客戶給服務(wù)器發(fā)送非法命令，或給用戶發(fā)回虛假信息。
2.ICMP隧道(網(wǎng)絡(luò)層)
幾乎所有的基于TCP/IP的機(jī)器都會對ICMP echo請求進(jìn)行響應(yīng)。所以如果一個敵意主機(jī)同時運行很多個PING命令向一個服務(wù)器發(fā)送超過其處理能力的請求時,就可以淹沒該服務(wù)器使其拒絕其它服務(wù),而PING命令用的就是ICMP協(xié)議，ICMP的請求和應(yīng)答可用來檢驗?zāi)康臋C(jī)是否可達(dá)。由于ICMP有一個可選的數(shù)據(jù)域，而很多防火墻都允許PING命令通過，這就可能形成一條秘密的信息通道，這種通道稱為ICMP隧道。
3.ARP欺騙（網(wǎng)絡(luò)層）
ARP協(xié)議用來進(jìn)行IP地址和網(wǎng)絡(luò)物理地址之間的轉(zhuǎn)換。主機(jī)用ARP Cache來緩存已經(jīng)得到的映射關(guān)系，并在一定時間后作廢Cache的內(nèi)容。ARP協(xié)議的一個重要特性是信任，ARP基于一種思想，認(rèn)為所有機(jī)器都相互協(xié)作，而且任何響應(yīng)都是合法的。主機(jī)保存了通過ARP得到的映射，卻不考慮它們的有效性，也不維護(hù)一致性。因此，當(dāng)ARP表把幾個IP地址映射到同一個物理地址時，不違反協(xié)議規(guī)范。這個特性對于在網(wǎng)絡(luò)中使用ARP技術(shù)是很重要的。但是一臺機(jī)器可冒名頂替另一臺機(jī)器以截獲分組。攻擊者可以利用暫時沒有使用主機(jī)的IP地址，偽造IP地址和物理地址之間的映射，欺騙用戶向虛假的物理地址發(fā)送報文。
4.使用SYN報文段淹沒服務(wù)器
使用SYN報文段淹沒服務(wù)器。利用TCP建立連接3的步驟的缺點和服務(wù)器端口允許的連接數(shù)量的限制, 竊取不可達(dá)IP地址作為源地址, 使得服務(wù)器端得不到而使連接處于半開狀態(tài), 從而阻止服務(wù)器響應(yīng)別的連接請求。盡管半開的連接會因過期
而關(guān)閉, 但只要攻擊系統(tǒng)發(fā)送的spoofed SYN請求的速度比過期的快就可達(dá)到攻擊的目的。
關(guān)鍵詞：UHFRFID，醫(yī)藥物流，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)
作者：桑世慶(嘉興職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息與管理分院浙江嘉興314036)
0引言
隨著網(wǎng)絡(luò)、通信和信息安全等技術(shù)的發(fā)展，射頻識別(RFID)技術(shù)及其應(yīng)用系統(tǒng)被應(yīng)用于自動識別物品、獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，已被廣泛應(yīng)用于社會的各行各業(yè)。以其特有的優(yōu)勢，成為21世紀(jì)最有發(fā)展前途的信息技術(shù)之一［1］。物流業(yè)在電子商務(wù)及計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的帶領(lǐng)下，已經(jīng)作為一個朝陽產(chǎn)業(yè)正在崛起，并成為社會“第三利潤源泉”［2］。在激烈的市場競爭中，配送活動的及時性和服務(wù)優(yōu)質(zhì)化，以及倉儲管理信息化等方面的要求越來越高。在滿足商務(wù)服務(wù)高質(zhì)量的同時，還需要考慮物流成本的最小化，尤其要求針對醫(yī)藥配送具有多品種、小批量和多批次等業(yè)務(wù)特點，與此同時，醫(yī)藥配送的及時性與否，直接關(guān)系到人的生命安危。因此，如何利用信息技術(shù)為醫(yī)藥物流打造一個快速、準(zhǔn)確、及時、便捷的配送服務(wù)極為重要。近年來超高頻段(UHF)RFID技術(shù)的深入研究為醫(yī)藥物流配送服務(wù)提供了技術(shù)保障［3］。
1RFID技術(shù)分析
無線射頻識別技術(shù)RFID是一種利用射頻通信實現(xiàn)非接觸式數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)，通常在RFID芯片中配有小容量的數(shù)據(jù)存儲空間，與RFID讀寫器配合使用，具有通信雙向性及自動識別的特性。按照工作頻率的不同，RFID標(biāo)簽可以分為低頻(LF)、高頻(HF)、超高頻(UHF)和微波(uwave)等不同種類。通過射頻信號，它能夠被用于目標(biāo)對象的自動識別并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。目前國際上采用的四種頻率所對應(yīng)的波段分別為低頻(125KHz)、高頻(13.54MHz)、超高頻(850MHz～910MFz)和微波(2.45GHz)［4］。各頻段的RFID技術(shù)的應(yīng)用狀況各有不同，其中超高頻段的RFID技術(shù)是當(dāng)前國際上的研究熱點，它具有識別距離遠(yuǎn)、識別速度快和使用壽命長等優(yōu)點，受到生產(chǎn)、交通、物流等應(yīng)用領(lǐng)域的青睞。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及物流業(yè)的迅速發(fā)展，UHFRFID技術(shù)得以廣泛應(yīng)用，相應(yīng)產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，據(jù)統(tǒng)計，2009年UHF的應(yīng)用占RFID的17.5%，2010年增加到了27.3%［5］。
2實現(xiàn)原理
2.1RFID的基本組成部分
一般來說，一個RFID系統(tǒng)至少包含三部分，分別是天線(Antenna)、RFID標(biāo)簽(Tag)和讀寫器(Reader)。天線用于在讀寫器和標(biāo)簽間傳遞射頻信號［6］。標(biāo)簽是附著在物體上被用于標(biāo)識目標(biāo)對象，每個標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，由芯片及耦合元件組成。讀寫器用于讀取標(biāo)簽信息的設(shè)備，可設(shè)計為固定式或手持式。
2.2空中接口協(xié)議
標(biāo)簽與讀寫器之間的通信，必須要遵循一定的規(guī)范，即空中接口協(xié)議。在物理層和媒體接入控制MAC(MediaAccessControl)層中，數(shù)據(jù)通信在協(xié)議的規(guī)范下有序進(jìn)行。在物理層中，包含數(shù)據(jù)的幀結(jié)構(gòu)定義，調(diào)制/解調(diào)，編碼/解碼，鏈路時序等，MAC層包含鏈路時序，交互流程，防碰撞算法及安全加密算法等。當(dāng)前超高頻RFID空中接口協(xié)議主要是EPC協(xié)議［6］。
2.3RFID技術(shù)的基本工作原理
RFID技術(shù)的基本原理是通過微波照射到標(biāo)簽之后，反射回波，反射回波里加載了標(biāo)簽芯片的信息，而信息加載過程也是由標(biāo)簽芯片實現(xiàn)的。其具體工作過程為：讀寫器通過發(fā)射天線發(fā)送一定頻率的射頻信號，當(dāng)標(biāo)簽進(jìn)入發(fā)射天線工作區(qū)域時產(chǎn)生感應(yīng)電流，并獲得能量被激活，標(biāo)簽通過調(diào)整其天線的反射系數(shù)對讀寫器作出響應(yīng)，將向后散射信號反射回讀寫器［7］。標(biāo)簽可以看作一個有限狀態(tài)機(jī)，它包括休眠、待命、識別ID、讀寫數(shù)據(jù)等幾種狀態(tài)，而其狀態(tài)的改變依據(jù)是讀寫器發(fā)送的指令。
當(dāng)讀寫器在開啟后，發(fā)射一段860MHz—910MHz頻率范圍的載波信號，激活在有效距離范圍內(nèi)的標(biāo)簽。標(biāo)簽通過閱讀器的RF電磁場獲得工作電源能量，并通過反向散射調(diào)制射頻載波的幅度來響應(yīng)讀寫器發(fā)送的指令，其指令包含帶調(diào)制的命令信息，標(biāo)簽在得到指令后，通過芯片解調(diào)出信號指令，執(zhí)行指令。讀寫器在發(fā)送完帶調(diào)制的命令信息后，轉(zhuǎn)而發(fā)送未調(diào)制的載波信號，提供為標(biāo)簽供電、為標(biāo)簽后向散射信號提供載波或為零中頻接收機(jī)提供本振等功能。
讀寫器在獲取標(biāo)簽的信息后，將信息進(jìn)行解碼，通過串口將數(shù)據(jù)傳遞到后端數(shù)據(jù)存儲處理模塊，通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到服務(wù)器，實現(xiàn)具有電子標(biāo)簽物品與應(yīng)用系統(tǒng)之間的無縫連接。
讀寫器獲取標(biāo)簽信息的過程中，遵循了EPC協(xié)議規(guī)范，在鏈路時序中，協(xié)議規(guī)定了讀寫器發(fā)送的不同指令以及請求與響應(yīng)之間的時間間隔。協(xié)議規(guī)范了數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)，指定反向數(shù)據(jù)速率，編碼方式等。此外，信號調(diào)制方式也是協(xié)議規(guī)范的范疇，閱讀器使用DSB-ASK，SSB-ASK，或者PR-ASK調(diào)制方式與標(biāo)簽進(jìn)行通信，標(biāo)簽?zāi)軌驅(qū)θN調(diào)制類型進(jìn)行解調(diào)［8］。
3RFID技術(shù)在醫(yī)藥物流倉儲管理中的實現(xiàn)
倉儲管理是醫(yī)藥物流中的一個重要環(huán)節(jié)，主要包含藥品的入庫管理、庫存管理及出庫管理等。在入庫管理過程中，首先，系統(tǒng)指示操作員去識別接收的藥品和數(shù)量，通過無線手持設(shè)備，隨時查看跟蹤藥品的倉庫庫存，或者操作員設(shè)備上的藥品和數(shù)量。這一步包括了藥品的整理以及藥品數(shù)據(jù)與收貨單信息的比較。此后，系統(tǒng)根據(jù)預(yù)先定義好的上架規(guī)則，選出最優(yōu)的倉位，指示操作員將藥品上架。對于出貨處理流程，出貨系統(tǒng)處理出貨資料，系統(tǒng)依照出貨的要求為裝貨計劃、提貨、發(fā)運等處理流程提供合適的資料。所以這些處理流程，都是通過無線通信的方式，應(yīng)用RFID技術(shù)實現(xiàn)。在入庫出庫環(huán)節(jié)可以利用RFIDportal系統(tǒng)實現(xiàn)批量的入庫出庫數(shù)據(jù)采集與確認(rèn)工作，不僅大大提高作業(yè)效率，還可以提高物流中心的信息化層次。RFID技術(shù)的應(yīng)用，替代了之前的單據(jù)作業(yè)，作業(yè)數(shù)據(jù)信息在無線環(huán)境下實時上傳與系統(tǒng)共享，提高作業(yè)效率的同時提高作業(yè)的準(zhǔn)確性，基本實現(xiàn)電子化倉儲管理操作。
工作過程如下：
1)在配置中心的出口和入口處建立一個RFID快速通道，實現(xiàn)庫房高效管理、進(jìn)出貨物高速自動記錄，形成一個完整的基于RFID自動識別技術(shù)的管理系統(tǒng)。
2)由于UHF的RFID是非觸摸式，以RFID卡片讀卡器及電子標(biāo)簽之間的通信及能量感應(yīng)方式，以反向散射耦合，雷達(dá)原理模型，發(fā)射出去的電磁波，碰到目標(biāo)后反射，同時攜帶回目標(biāo)信息，依據(jù)的是電磁波的空間傳播規(guī)律。因此需要在出入口處建立一個RFID區(qū)域，當(dāng)帶有UHF的醫(yī)藥標(biāo)簽傳送到此區(qū)域時，RFID讀卡器可以批量、動態(tài)、透明地實時采集，并且不拆包裝把物品信息記錄下來［9］。
3)由于RFID讀卡器發(fā)射一特定頻率的無線電波能量給UHF標(biāo)簽，驅(qū)動標(biāo)簽電路將內(nèi)部的數(shù)據(jù)送出，此時讀卡器依序接收解讀數(shù)據(jù)送到網(wǎng)關(guān)節(jié)點，網(wǎng)關(guān)可進(jìn)一步通過Ethernet或WLAN等實現(xiàn)對物體識別信息的采集、處理及遠(yuǎn)程傳送等管理功能。
4)管理系統(tǒng)的應(yīng)用程序收到了網(wǎng)關(guān)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)后做出相應(yīng)的處理，如圖3所示。
圖3所示RFID物流管理系統(tǒng)設(shè)計的具體管理與控制概述如下：
首先，傳送與控制。在各傳輸區(qū)域設(shè)置分流口，用于整件藥品及拆包后的藥品的貨物分流，在分流口前，在主線上設(shè)有RFID區(qū)域，當(dāng)帶有標(biāo)簽箱子經(jīng)過區(qū)域，采集到上面的數(shù)據(jù)，自動跟隨箱子前進(jìn)，在分流前主線及分流口的支線上皆設(shè)有光電物位檢測傳感器，當(dāng)箱子到達(dá)系統(tǒng)分流口時自動判斷，該箱標(biāo)簽信息是否符合去該分路，如果是，啟動斜輪分流裝置將該箱子送向分流支路；如果不是，繼續(xù)將該箱子在主線上送向下一分流口，以此類推，自動進(jìn)行分流控制。當(dāng)箱子的標(biāo)簽不清或者脫落等讀取異常時，或不屬于本次分流的箱子，本系統(tǒng)將該箱子自動送向主線末端剔除，以便人工處理。
其次，監(jiān)控與管理，監(jiān)控系統(tǒng)是連接物流管理及控制系統(tǒng)的樞紐，對整個輸送系統(tǒng)各設(shè)備運行狀態(tài)進(jìn)行全方位的監(jiān)控，并提供各種操作接口，方便操作員對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行控制，一方面可與底層運行設(shè)備進(jìn)行實時通信，采集設(shè)備運行的各項數(shù)據(jù)，監(jiān)控設(shè)備的狀態(tài)。另一方面與客戶現(xiàn)有物流管理系統(tǒng)做系統(tǒng)接口，從WMS和WCS系統(tǒng)接收任務(wù)信息，根據(jù)上層管理系統(tǒng)的數(shù)字信息進(jìn)行邏輯判斷，確定物流周轉(zhuǎn)箱及產(chǎn)品的物流路向，并且將分路信息下發(fā)給指定的物流設(shè)備，指揮設(shè)備按照正確的路線執(zhí)行。
4應(yīng)用測試
本文對該RFID系統(tǒng)進(jìn)行了測試，把帶有UHF標(biāo)簽藥品靠近UHF讀卡器，打開RFID演示軟件右上角的“開始讀取”，由于該標(biāo)簽庫里注冊了胰島素，因此，此時在RFID演示軟件上可以看到，成功掃描胰島素。如圖4所示。
關(guān)鍵詞：CAN；CANopen；PDO；SDO
中圖分類號：TP271 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
1 概述
CANopen是一種架構(gòu)在控制局域網(wǎng)路(ControlArea Network，CAN)上的高層通訊協(xié)議，包括通訊子協(xié)定及設(shè)備子協(xié)議，常在嵌入式系統(tǒng)中使用，也是工業(yè)控制常用到的一種現(xiàn)場總線。CANopen是開放的、標(biāo)準(zhǔn)化的高層協(xié)議：這個協(xié)議支持各種CAN廠商設(shè)備的互用性、互換性，能夠?qū)崿F(xiàn)在CAN網(wǎng)絡(luò)中提供標(biāo)準(zhǔn)的、統(tǒng)一的系統(tǒng)通訊模式，提供設(shè)備功能描述方式，執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)管理功能。
應(yīng)用層(Application layer)：為網(wǎng)絡(luò)中每一個有效設(shè)備都能夠提供一組有用的服務(wù)與協(xié)議。
通訊描述(Communication profile)：提供配置設(shè)備、通訊數(shù)據(jù)的含義，定義數(shù)據(jù)通訊方式。
設(shè)備描述(Device proflile)：為設(shè)備(類)增加符合規(guī)范的行為。
CANopen主要應(yīng)用在汽車、工業(yè)控制、自動化儀表等領(lǐng)域，目前由CIA負(fù)責(zé)管理和維護(hù)。
2 CANopen通訊模式
CANopen網(wǎng)絡(luò)中的通訊是通過消息機(jī)制來實現(xiàn)的，CANopen通訊模型定義了4種報文(通訊對象)：
2.1 過程數(shù)據(jù)對象PDO(Process Data Object)
2.1.1 用來傳輸實時數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)從一個生產(chǎn)者傳到一個或多個消費者。數(shù)據(jù)傳送限制在1到8個字節(jié)(例如，一個PDO可以傳輸最多64個數(shù)字I/O值，或者4個16位的AD值)。
2.1.2 PDO通訊沒有協(xié)議規(guī)定。PDO數(shù)據(jù)內(nèi)容只由它的CAN ID定義，假定生產(chǎn)者和消費者知道這個PDO的數(shù)據(jù)內(nèi)容。
2.1.3 每個PDO在對象字典中用2個對象描述。
2.1.4 PDO通訊參數(shù)：包含哪個COB－ID將被PDO使用，傳輸類型，禁止時間和定時器周期。
2.1.5 PDO映射參數(shù)：包含一個對象字典中對象的列表，這些對象映射到PDO里，包括它們的數(shù)據(jù)長度(in bits)，生產(chǎn)者和消費者必須知道這個映射，以解釋PDO內(nèi)容。
2.1.6 DO消息的內(nèi)容是預(yù)定義的(或者在網(wǎng)絡(luò)啟動時配置的)：映射應(yīng)用對象到PDO中是在設(shè)備對象字典中描述的。如果設(shè)備(生產(chǎn)者和消費者)支持可變PDO映射，那么使用SDO報文可以配置PDO映射參數(shù)。
2.1.7 可以有多種傳送方式：
a同步(通過接收SYNC對象實現(xiàn)同步)
b非周期：由遠(yuǎn)程幀預(yù)觸發(fā)傳送，或者由設(shè)備子協(xié)議中規(guī)定的對象特定事件預(yù)觸發(fā)傳送。
2.1.8 周期：傳送在每1到240個SYNC消息后觸發(fā)。
2.1.9 異步
a由遠(yuǎn)程幀觸發(fā)傳送。
b由設(shè)備子協(xié)議中規(guī)定的對象特定事件觸發(fā)傳送。
表2－1給出來了由傳輸類型定義的不同PDO傳輸模式，傳輸類型為PDO通訊參數(shù)對象的一部分，由8位無符號整數(shù)定義。
2 管理報文
層管理，網(wǎng)絡(luò)管理和ID分配服務(wù)：如初始化，配置和網(wǎng)絡(luò)管理(包括：節(jié)點保護(hù))。
服務(wù)和協(xié)議符合CAL中的LMT，NMT和DBT服務(wù)部分。這些服務(wù)都是基于主從通訊模式：在CAN網(wǎng)絡(luò)中，只能有一個LMT，NMT或DBT主節(jié)點以及一個或多個從節(jié)點。
3 服務(wù)數(shù)據(jù)對象SDO(Service Data Object)
通過使用索引和子索引(在CAN報文的前幾個字節(jié))，SDO使客戶機(jī)能夠訪問設(shè)備(服務(wù)器)對象字典中的項(對象)。
SDO通過CAL中多元域的CMS對象來實現(xiàn)，允許傳送任何長度的數(shù)據(jù)(當(dāng)數(shù)據(jù)超過4個字節(jié)時分拆成幾個報文)。
協(xié)議是確認(rèn)服務(wù)類型：為每個消息生成一個應(yīng)答(一個SDO需要兩個ID)。SDO請求和應(yīng)答報文總是包含8個字節(jié)(沒有意義的數(shù)據(jù)長度在第一個字節(jié)中表示，第一個字節(jié)攜帶協(xié)議信息)。SDO通訊有較多的協(xié)議規(guī)定。
4 預(yù)定義報文或者特殊功能對象同步(SYNC)
4.1 在網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)同步(尤其在驅(qū)動應(yīng)用中)
在整個網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)當(dāng)前輸入值準(zhǔn)同時保存，隨后傳送(如果需要)，根據(jù)前一個SYNC后接收到的報文更新輸出值。
4.1.1 主從模式：SYNC主節(jié)點定時發(fā)送SYNC對象，SYNC從節(jié)點收到后同步執(zhí)行任務(wù)。
4.1.2 在SYNC報文傳送后，在給定的時間窗口內(nèi)傳送一個同步PDO。
4.1.3 用CAL中基本變量類型的CMS對象實現(xiàn)。
4.1.4 CANopen建議用一個最高優(yōu)先級的COB－ID以保證同步信號正常傳送。SYNC報文可以不傳送數(shù)據(jù)以使報文盡可能短。
4.2 時間標(biāo)記對象(Time Stamp)
4.2.1 為應(yīng)用設(shè)備提供公共的時間幀參考。
4.2.2 用CAL中存儲事件類型的CMS對象實現(xiàn)。
4.3 緊急事件(Emergency)
4.3.1 設(shè)備內(nèi)部錯誤觸發(fā)。
4.3.2 用CAL中存儲事件類型的CMS對象實現(xiàn)。
4.4 節(jié)點/壽命保護(hù)(Node/Life guarding)。
4.4.1 主從通訊模式
4.4.2 NMT主節(jié)點監(jiān)控節(jié)點狀態(tài)：稱作節(jié)點保護(hù)(Node guarding)。
4.4.3 節(jié)點也可以(可選擇)監(jiān)控NMT主節(jié)點的狀態(tài)：稱作壽命保護(hù)(Life guarding)。當(dāng)NMT從節(jié)點接收到NMT主節(jié)點發(fā)送的第一個Node Guard報文后啟動壽命保護(hù)。
4.4.4 檢測設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)接口錯誤(不是設(shè)備自身的錯誤)：通過應(yīng)急指示報告。
4.4.5 根據(jù)NMT節(jié)點保護(hù)協(xié)議實現(xiàn)：NMT主節(jié)點發(fā)送遠(yuǎn)程請求到一個特定節(jié)點，節(jié)點給出應(yīng)答，應(yīng)答報文中包含了這個節(jié)點的狀態(tài)。
4.5 Boot－UP
4.5.1 主從通訊模式
4.5.2 NMT從節(jié)點通過發(fā)送這個報文，向NMT主節(jié)點說明該節(jié)點已經(jīng)由初始化狀態(tài)進(jìn)入預(yù)操作狀態(tài)。
一個CANopen設(shè)備必須支持一定數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)(管理報文，administrative messages)，需要至少一個SDO。每個生產(chǎn)或消費過程數(shù)據(jù)的設(shè)備需要至少一個PDO。所有其它的通訊對象是可選的。一個CANopen設(shè)備中CAN通訊接口、對象字典和應(yīng)用程序之間的聯(lián)系如圖2所示
3 CANopen高層協(xié)議應(yīng)用
CANopen協(xié)議中設(shè)備子協(xié)議中包括電梯控制系統(tǒng)應(yīng)用協(xié)議。在CANopen協(xié)議電梯控制系統(tǒng)應(yīng)用協(xié)議中詳細(xì)的規(guī)定了電梯控制系統(tǒng)CAN網(wǎng)絡(luò)的物理參數(shù)，節(jié)點ID分配，電梯虛擬設(shè)備定義，對象目錄以及系統(tǒng)錯誤處理。
通過CANopen協(xié)議在電梯控制系統(tǒng)上的應(yīng)用，可以為任何電梯應(yīng)用提供標(biāo)準(zhǔn)的、即插即用的電梯控制系統(tǒng)。符合CANopen電梯控制系統(tǒng)應(yīng)用協(xié)議規(guī)范的電梯控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)最大254層樓數(shù)，最多8臺電梯并聯(lián)的電梯應(yīng)用。
4 總結(jié)
基于CAN總線的CANopen網(wǎng)絡(luò)通訊具有以下特點：
(1)使用對象字典(OD：Object Dictionary)對設(shè)備功能進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的描述。
(2)使用ASCII文檔：電子數(shù)據(jù)文檔(EDS)和設(shè)備配置文件(DCF)對設(shè)備及其配置進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的描述。
(3)CANopen網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)交換和系統(tǒng)管理基于CAL中CMS服務(wù)。
(4)系統(tǒng)boot―up和節(jié)點保護(hù)(NodeGuarding)的標(biāo)準(zhǔn)基于CAL中NMT服務(wù)。
(5)定義了整個系統(tǒng)的同步操作。
(6)定義了節(jié)點特定的應(yīng)急報文。
為與CANopen通訊協(xié)議和相應(yīng)的設(shè)備子協(xié)議保持一致，以使制造商的產(chǎn)品能夠用于任何CANopen網(wǎng)絡(luò)，以下3種層次的兼容性要求需要滿足(對日益增長的設(shè)備兼容性的要求)：
一致性：
設(shè)備連接到CANopen網(wǎng)絡(luò)后不能影響其他設(shè)備的通訊：應(yīng)用層的一致性。
互用性：
設(shè)備能夠同網(wǎng)絡(luò)上的其它節(jié)點交換數(shù)據(jù)：通訊協(xié)議的一致性。
互換性：
設(shè)備能夠代替另外一個同類設(shè)備：設(shè)備子協(xié)議的一致性。
隨著工業(yè)自動化技術(shù)的發(fā)展，對監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性、數(shù)據(jù)接口的開放性以及數(shù)據(jù)鏈接的安全性的要求越來越高，有線控制網(wǎng)絡(luò)的局限性也越來越突出。
ZigBee是一種短距離、低功耗的無線通信技術(shù)。其特點是近距離、低復(fù)雜度、自組織、低功耗、低數(shù)據(jù)速率，適合用于自動控制和遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域，可以嵌入各種設(shè)備。本研究主要介紹了ZigBee的網(wǎng)絡(luò)模型，并探討了ZigBee技術(shù)在工業(yè)控制中的應(yīng)用。
前言：隨著計算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)和信息管理技術(shù)的不斷進(jìn)步，工業(yè)控制系統(tǒng)逐步由集中走向分散。網(wǎng)絡(luò)化、開放化、智能化和集成化成為了工業(yè)控制技術(shù)發(fā)展的方向。ZigBee技術(shù)是一種具有統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的短距離無線通信技術(shù)，其中物理層(PHY)和介質(zhì)訪問控制層(MAC)協(xié)議為IEEE802.15.4協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，網(wǎng)絡(luò)層由ZigBee技術(shù)聯(lián)盟制定，應(yīng)用層的開發(fā)應(yīng)用根據(jù)用戶自己的應(yīng)用需要，對其進(jìn)行開發(fā)利用，因此該技術(shù)能夠為用戶提供機(jī)動、靈活的組網(wǎng)方式。可以嵌入各種設(shè)備，非常適合用于自動控制和遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域。
1.ZigBee技術(shù)介紹
1.1 ZigBee協(xié)議
ZigBee是一組基于IEEE批準(zhǔn)通過的802.15.4無線標(biāo)準(zhǔn)研制開發(fā)的，有關(guān)組網(wǎng)、安全和應(yīng)用軟件方面的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在ZigBee技術(shù)中，其體系結(jié)構(gòu)一般用層來描述它的各個簡化標(biāo)準(zhǔn)，ZigBee協(xié)議符合七層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，主要由物理層(PHY)、介質(zhì)訪問控制層(MAC)、網(wǎng)絡(luò)層(NWK)和應(yīng)用層(APL)組成。在IEEE802.15.4定義的物理層和子層協(xié)議規(guī)范基礎(chǔ)上，繼續(xù)定義了網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層，在應(yīng)用層中規(guī)范了應(yīng)用支持子層和設(shè)備對象。每一層負(fù)責(zé)完成所規(guī)定的相應(yīng)任務(wù)，并且向上層提供服務(wù)，各層之間的接口通過所定義的邏輯鏈路來提供服務(wù)。
根據(jù)IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，ZigBee的工作頻段分為3個頻段，這3個工作頻段相距較大，而且在各頻段上的信道數(shù)目不同，各頻段上的調(diào)制方式和傳輸速率不同。它們分別為868MHz、915MHz和2.4GHz，其中2.4GHz頻段上分為16個信道。
完全協(xié)議用于一次可直接連接到一個設(shè)備的基本節(jié)點的4K字節(jié)或者作為Hub或路由器的協(xié)調(diào)器的32K字節(jié)。每個協(xié)調(diào)器可連接多達(dá)255 個節(jié)點，而幾個協(xié)調(diào)器則可形成一個網(wǎng)絡(luò)，對路由傳輸?shù)臄?shù)目則沒有限制。其中物理層和介質(zhì)訪問控制層主要采用IEEE802.15.4協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，其余協(xié)議主要參照和采用現(xiàn)有的傳統(tǒng)無線技術(shù)的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，由ZigBee聯(lián)盟制定。
1.2 ZigBee節(jié)點模塊系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
傳感器節(jié)點由傳感器模塊、處理器模塊、無線通信模塊和能量供應(yīng)模塊四部分組成，傳感器模塊負(fù)責(zé)監(jiān)測區(qū)域內(nèi)信息的采集和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換;處理器模塊負(fù)責(zé)控制整個傳感器節(jié)點的操作，存儲和處理本身采集的數(shù)據(jù)和其它節(jié)點發(fā)來的數(shù)據(jù);無線通信模塊負(fù)責(zé)與其它節(jié)點進(jìn)行無線通信，交換控制信息和收發(fā)采集數(shù)據(jù);能量供應(yīng)模塊為傳感器節(jié)點提供運行所需的能量。
由于ZigBee節(jié)點模塊要與電器儀表等現(xiàn)場設(shè)備一起使用或者單獨使用，并且使用電池供電，所以要求ZigBee節(jié)點模塊體積小、低功耗和高可靠性。ZigBee節(jié)點硬件模塊主要由微控制器、無線射頻收發(fā)模塊、串口接口、調(diào)試模塊、液晶模塊和電源模塊組成。微控制器主要用于控制無線射頻收發(fā)模塊，處理射頻信號，控制和協(xié)調(diào)各個器件的工作。我們可以在傳感器終端加裝不同的傳感器來實現(xiàn)對所需數(shù)據(jù)的監(jiān)控，從而發(fā)揮ZigBee平臺的作用。中心數(shù)據(jù)管理終端由中心節(jié)點和PC機(jī)組成，二者之間可以通過 RS232 實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。平臺采用了Microchip公司提供的開放協(xié)議棧，通過設(shè)計修改其應(yīng)用層代碼來實現(xiàn)所需的功能。
通常，ZigBee 節(jié)點的IEEE64 位地址是由用戶自己定義的， 它們被寫在節(jié)點的 EEPROM 中。而每個終端節(jié)點入網(wǎng)后，中心節(jié)點會分配給它一個16位網(wǎng)絡(luò)短地址。對于初次使用的終端節(jié)點，可以經(jīng)過與中心節(jié)點綁定過程從而讓終端節(jié)點的地址信息出現(xiàn)在中心節(jié)點的綁定表中，使數(shù)據(jù)的收發(fā)更加穩(wěn)定。
2.ZigBee技術(shù)在工業(yè)控制領(lǐng)域的應(yīng)用
2.1 ZigBee在工廠消防監(jiān)控中的應(yīng)用
隨著人們生活質(zhì)量的提高。裝修裝飾逐步高檔化，電器設(shè)備的增多，高層及超高層建筑的增加以及商場超市等群眾聚集場所規(guī)模的迅速擴(kuò)大，消防安全的重要性越來越突出。
而今，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和成熟，越來越多的新型建筑采用了智能消防系統(tǒng)。整個系統(tǒng)分成兩部分：無線煙感器終端(多個)和中心數(shù)據(jù)管理終端。
無線煙感器終端是檢測發(fā)送煙霧數(shù)據(jù)的集成設(shè)備，它在檢測到一定濃度的煙霧后在本地報警，同時通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸給管理終端。ZigBee噴淋和報警控制器內(nèi)置基于CC2530的ZigBee終端節(jié)點，它能通過無線信道接收來自ZigBee協(xié)調(diào)器下發(fā)的指令，解析后執(zhí)行噴淋器、報警器的控制，并可根據(jù)需要采集噴淋器、報警器的運行狀態(tài)上報協(xié)調(diào)器。CC2530的P0.0口是采集煙霧傳感探頭輸出信號的I/O口，當(dāng)CC2530檢測到P0.0為低電平時，說明有火情發(fā)生;反之，說明無火情。
2.2 ZigBee和CAN總線技術(shù)的應(yīng)用
在現(xiàn)代工業(yè)控制領(lǐng)域，對現(xiàn)場無線化的需求也進(jìn)一步加大，所以使用CAN總線技術(shù)和ZigBee技術(shù)的結(jié)合，運用到一定范圍內(nèi)的工業(yè)控制現(xiàn)場，是一個很好的方式。
CAN為多主方式工作，網(wǎng)絡(luò)上任一節(jié)點均可以在任意時刻主動向網(wǎng)絡(luò)上其他節(jié)點發(fā)送信息;CAN網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點信息分成不同的優(yōu)先級，可滿足不同的實時要求;CAN采用非破壞性總線仲裁技術(shù);CAN只需通過報文濾波即可實現(xiàn)點對點、一點對多點及全局廣播等幾種方式傳送接收數(shù)據(jù);CAN總線是兩線結(jié)構(gòu) ，即為差分形式的物理結(jié)構(gòu)。也就是說，CAN總線上使用“顯性”(邏輯0)和“隱性”(邏輯1)兩個互補值來表達(dá)邏輯。
CAN的直接通信距離最遠(yuǎn)可達(dá)10km(速率5kbit/s以下)，通信速率最高可達(dá)1Mbit/s(此時通信距離最長為40m);CAN的每幀信息都有CRC校驗及其他檢錯措施，保證了數(shù)據(jù)出錯率極低;CAN的通信介質(zhì)可為雙絞線、同軸電纜或光纜，選擇靈活。
網(wǎng)關(guān)主要由CAN收發(fā)器、CAN控制器、ZigBee模塊以及負(fù)責(zé)協(xié)議轉(zhuǎn)換的控制器組成。CAN 節(jié)點沒有固定的站點地址，即沒有主從節(jié)點之分，可以有多個主機(jī)。
節(jié)點發(fā)送的幀消息根據(jù)仲裁域賦予的優(yōu)先級對總線進(jìn)行競爭，即當(dāng)有多條幀消息同時出現(xiàn)在總線上時，發(fā)送低優(yōu)先級幀消息的節(jié)點主動退出總線競爭，具有最高優(yōu)先級的幀消息繼續(xù)傳輸，這樣節(jié)省了總線沖突的仲裁時間，即使網(wǎng)絡(luò)負(fù)載很重也不會癱瘓。
由于CAN總線與ZigBee通訊的傳輸速率和傳輸方式不盡相同，所以為保證兩者之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐叫裕矠楸Ｕ舷到y(tǒng)的穩(wěn)定性，一般使用譬如高速SPI等高速協(xié)議作為轉(zhuǎn)換控制器。
結(jié)語：
基于ZigBee技術(shù)的無線監(jiān)測系統(tǒng)方案實現(xiàn)成本低， 低功耗。在低耗電待機(jī)模式下，2節(jié)5號干電池可支持1個節(jié)點工作6～24個月，甚至更長，這是ZigBee 的突出優(yōu)勢。通過大幅簡化協(xié)議(不到藍(lán)牙的1/10) ，降低了對通信控制器的要求。
而且，ZigBee可采用星狀、片狀和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，由一個主節(jié)點管理若干子節(jié)點，最多一個主節(jié)點可管理254個子節(jié)點;同時主節(jié)點還可由上一層網(wǎng)絡(luò)節(jié)點管理，最多可組成 65000 個節(jié)點的大網(wǎng)，具有大容量的特點。因此可以廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制，而且擴(kuò)展性強(qiáng)，對系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)后可實現(xiàn)能源監(jiān)控，工業(yè)自動化管理等，具有很強(qiáng)的實用價值。
關(guān)鍵詞:GSM網(wǎng)絡(luò);漫游;小區(qū)選擇;接入控制參數(shù)
中圖分類號:F49文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
一、邊界漫游問題概述
為了減少漫游投訴,邊界地區(qū)的覆蓋控制成為雙方優(yōu)化人員的一項主要工作內(nèi)容。無線信號的漂移、反射、繞射等傳播使覆蓋控制變得很困難,邊界漫游現(xiàn)象很難杜絕。相鄰分公司之間往往因為邊界覆蓋問題反復(fù)交涉,結(jié)果卻很難使雙方用戶都滿意。
邊界地區(qū)沒有漫游權(quán)限的用戶還有更嚴(yán)重的一種投訴。漫游權(quán)限的判斷在網(wǎng)絡(luò)側(cè)而不是在無線側(cè),也就是說用戶駐留到小區(qū)之后才能判斷用戶是否有權(quán)限使用該小區(qū),這就導(dǎo)致了邊界地區(qū)一些沒有漫游權(quán)限的用戶開機(jī)后由于駐留到對方小區(qū)被提示拒絕服務(wù),用戶被拒絕服務(wù)后并沒有繼續(xù)搜索可用小區(qū)的流程,從而產(chǎn)生無網(wǎng)絡(luò)可用的投訴。
二、邊界漫游問題解決方法探討
我們先來看一下GSM協(xié)議描述的手機(jī)用戶開機(jī)駐留服務(wù)小區(qū)的過程。當(dāng)移動臺開機(jī)后,它會試圖與一個公用的GSM運營商取得聯(lián)系。移動臺將選擇一個合適的小區(qū),并從中提取控制信道的參數(shù)和其他系統(tǒng)消息。這種選擇過程稱為“小區(qū)選擇”。小區(qū)選擇過程分為兩種:
1、無存儲表的小區(qū)選擇過程。如果移動臺SIM卡中并沒有存儲BCCH信息,它將首先搜索所有124個RF信道(如果是雙頻手機(jī),還要搜索374個GSM1800頻段的RF信道),并測出每個信道的接收信號強(qiáng)度,計算出每個信道的平均電平,整個測量過程需要3～5秒,在這段時間內(nèi),移動臺從每個信道上至少獲得了5個測量樣點。然后,移動臺首先調(diào)諧到接收電平最大的載波,并判斷該載波是否為BCCH載波(通過搜尋FCCH脈沖),如果是,移動臺嘗試解碼SCH同步該載波,然后讀取BCCH上系統(tǒng)消息,如果移動臺能正確讀取系統(tǒng)消息并證實:該小區(qū)屬于所選的運營商、C1大于0,移動臺的接入等級不被該小區(qū)禁止,則手機(jī)進(jìn)行位置更新,通過后移動臺就駐扎該小區(qū);否則,手機(jī)就調(diào)到次高載波進(jìn)行相同程序的判斷。
2、有存儲表的小區(qū)選擇過程。移動臺在關(guān)機(jī)時,會存儲一定的BCCH載波消息,則開機(jī)時首先搜索已經(jīng)存儲的BCCH載波,如果移動臺可以譯碼該小區(qū)BCCH數(shù)據(jù),但不能駐留(駐留條件與無存儲表的小區(qū)選擇過程相同),移動臺會檢查該小區(qū)的BA表BCCH,若仍都不能通過,則手機(jī)啟動無BCCH表的小區(qū)選擇過程。
依照GSM協(xié)議描述的用戶開機(jī)選擇小區(qū)過程,我們可以看到,用戶要駐留到一個小區(qū),那么這個小區(qū)要滿足3個條件:該小區(qū)屬于所選的運營商、C1大于0,移動臺的接入等級不被該小區(qū)禁止。也就是說當(dāng)我們不想讓一個用戶駐留到一個小區(qū),只需要破壞三個條件中的一個。第一個條件是判斷歸屬運營商的,這個條件保證了移動公司的用戶不會占用聯(lián)通公司的網(wǎng)絡(luò),聯(lián)通公司的用戶也不會駐留到移動公司的小區(qū);第二個條件與覆蓋有關(guān)。這個條件是很寬松的,一般只要用戶手機(jī)接收電平在-100dbm以上就可以滿足這個條件。通過調(diào)整天饋的方向和傾角來可以影響小區(qū)的覆蓋范圍。不過正如前文提到,無線信號飄忽不定,實際上無線覆蓋不可能做到像行政區(qū)劃分那樣嚴(yán)格界定。也就是說通過調(diào)整小區(qū)覆蓋只能緩解、而不能消除邊界漫游問題;第三個條件是我們分析的重點。我們再來看一下GSM協(xié)議中對接入等級的描述。
GSM規(guī)范0211規(guī)定一般給每個GSM用戶分配一個接入級別。接入等級分為等級0至等級9等十種,他們存儲于移動用戶的SIM卡中(接入等級數(shù)值的大小并不表示接入優(yōu)先級的高低)。對于一些特殊用戶GSM規(guī)范保留有5個特殊的接入等級,即等級11-15,通常具有較高的接入優(yōu)先級,特殊用戶同時可以擁有一個或多個接入等級(11-15之間),他們的接入等級同樣存儲在用戶SIM卡中。
接入等級為0-9的用戶,其接入權(quán)力同時適用于歸屬的運營商和拜訪的(漫游的)運營商;接入等級為11和15的用戶,其接入權(quán)力僅適用于歸屬的運營商;接入等級為12、13、14的用戶,其接入權(quán)力適用于歸屬運營商所屬的國家區(qū)域內(nèi)。
接入等級為11-15的用戶比接入等級為0-9的用戶具有較高的接入優(yōu)先級。
通常接入等級的分配如下:
等級0-9:普通用戶;
等級11:用于運營商的管理等;
等級12:安全部門應(yīng)用;
等級13:公用事業(yè)部門(水、煤氣等);
等級14:緊急業(yè)務(wù);
等級15:運營商職員。
接入等級控制參數(shù)由16比特組成,分別為C0-C15,以比特映射的方式分別對應(yīng)于15個接入等級(C10用于表示緊急呼叫允許)。某一比特為1表示不允許具有相應(yīng)等級的移動臺接入本小區(qū),否則允許接入。
如果要禁止用戶接入本小區(qū),只需要將該用戶接入等級對應(yīng)的接入等級控制參數(shù)的比特位置1。如在基站的安裝、開通過程中或在對某些小區(qū)的維護(hù)測試過程中,可將所有比特位全設(shè)為“1”,以強(qiáng)行禁止不同用戶的接入從而減少對安裝工作或維護(hù)工作的影響;一般服務(wù)小區(qū)的接入控制參數(shù)設(shè)置為全0,即允許所有用戶入網(wǎng)。
由以上GSM規(guī)范描述可以看出,通過網(wǎng)優(yōu)參數(shù)設(shè)置破壞第3個條件是有可能的,下面是邊界漫游問題的解決思路。
三、邊界漫游問題解決方案
邊界漫游區(qū)域如圖1所示。(圖1)
由上圖可知C地的用戶和D地的用戶會產(chǎn)生邊界漫游問題。如果能夠禁止D地用戶接入A小區(qū),禁止C地用戶接入B小區(qū),那么就不會產(chǎn)生邊界漫游了。
通過前文GSM協(xié)議的分析,如果把A小區(qū)的接入控制參數(shù)(C0-C9)設(shè)置為0000000100(表示允許級別7外的用戶入網(wǎng)),而在D地用戶只使用接入等級為7的SIM卡,那么D地的用戶就無法接入A小區(qū)。同樣,把B小區(qū)的接入控制參數(shù)(C0-C9)設(shè)置為0000000010(表示允許級別8外的用戶入網(wǎng)),而在C地用戶只使用接入等級為8的SIM卡,那么C地的用戶就無法接入B小區(qū)。這樣就在邊界形成了一個隔離帶。
C地的用戶在開機(jī)時,即使對方B小區(qū)的信號很強(qiáng),由于用戶的接入級別被禁止,用戶不能接入該小區(qū)。按照GSM協(xié)議描述,用戶將繼續(xù)小區(qū)選擇,駐留到A小區(qū)。D地用戶同樣也不能接入A小區(qū),而只能駐留到B小區(qū)。
還有一些邊界地區(qū)是三方交界的,如圖2所示。(圖2)
要解決圖2的邊界漫游問題,把A小區(qū)的接入控制參數(shù)(C0-C9)設(shè)置為0000000110(表示允許級別7、8外的用戶入網(wǎng)),把B小區(qū)的接入控制參數(shù)(C0-C9)設(shè)置為0000001010(表示允許級別6、8外的用戶入網(wǎng)),把C小區(qū)的接入控制參數(shù)(C0-C9)設(shè)置為0000001100(表示允許級別6、7外的用戶入網(wǎng))。
A地的用戶使用級別6的SIM卡,B 地的用戶使用級別7的SIM卡,C地的用戶使用級別8的SIM卡。這樣三地的用戶就都只能接入自己的小區(qū),不會產(chǎn)生邊界漫游。
一般情況下,服務(wù)小區(qū)的接入控制參數(shù)都是設(shè)置的全0,就是說所有級別的用戶都可以正常接入。這就保證了邊界地區(qū)設(shè)置了用戶級別的用戶離開邊界區(qū)域后可以正常使用。
四、總結(jié)
關(guān)鍵詞：智能建筑 總線技術(shù) 現(xiàn)場
引言
智能建筑是以建筑為平臺，兼顧各種智能化建筑設(shè)備、辦公自動化及其網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)利用集體結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)管理方式使得其能夠形成最優(yōu)化組合，向人們能夠提供一個投資合理、應(yīng)用效率高、各種設(shè)備使用便捷和安全系數(shù)高的環(huán)境空間。智能建筑在當(dāng)前建筑工程中是最常見的建筑模式，是采用自動化系統(tǒng)、通信自動化和辦公自動化組成，其中數(shù)字自動化系統(tǒng)是當(dāng)前智能建筑中的最重要組成部分。現(xiàn)場總線技術(shù)在智能建筑中被廣泛應(yīng)用，隨著建筑業(yè)智能建筑化的不斷增長和信息需求量的迅速提高，各種專門針對智能建筑的總線和通信協(xié)議被廣泛應(yīng)用。總線技術(shù)出現(xiàn)于上個世紀(jì)80年代，在剛開始被應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)和自動化領(lǐng)域的現(xiàn)場設(shè)備互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通信中。一個現(xiàn)場總線在應(yīng)用中是通過數(shù)字通信設(shè)備和監(jiān)控設(shè)備相互組成的分布式系統(tǒng)，它的出現(xiàn)為傳統(tǒng)的自動化控制產(chǎn)生了革命性變革。
1、Lon Works總線
Lon Works總線技術(shù)是上個實際90年代由美國開發(fā)推出的，最早是用來對各種傳輸數(shù)據(jù)較小的信息檢測。通過對狀態(tài)信息和控制信息分析，提出可方便操作，能夠針對實現(xiàn)各種現(xiàn)場傳感器和執(zhí)行儀器的聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)。Lon Works技術(shù)是一套開放式技術(shù)，其在應(yīng)用中通信協(xié)議也是開放的，為了能夠在使用中確保各個產(chǎn)品的操作性，在當(dāng)前計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信數(shù)據(jù)系統(tǒng)中經(jīng)常采用遠(yuǎn)程造作系統(tǒng)來達(dá)到信息交換目的。
1.1Lon Talk協(xié)議
智能建筑在應(yīng)用中，是通過結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)和管理等多個部門之間的內(nèi)部聯(lián)系達(dá)成合理有效的優(yōu)化設(shè)計，為投資者的合理管理提供一個高效率而又優(yōu)雅舒適、便利快捷、安全系數(shù)高的環(huán)境空間。Lon Works采用Lon talk通信協(xié)議，在應(yīng)用中在信息快速準(zhǔn)確傳遞的同時更是為當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)系數(shù)的變更提供了合理的依據(jù)，能夠及時有效的對短文報文的傳遞提供可靠合理的條件依據(jù)。網(wǎng)絡(luò)變量可以是任何單個數(shù)據(jù)項，也可以是當(dāng)前的結(jié)構(gòu)體系，同時更是當(dāng)前程序應(yīng)用數(shù)據(jù)類型的關(guān)鍵基礎(chǔ)和前提。網(wǎng)絡(luò)變量的概念大大簡化了復(fù)雜的分布式應(yīng)用的編程，降低了開發(fā)人員的工作量。Lon Talk協(xié)議支持總線型、星型、自由拓?fù)涞榷喾N拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，極大地方便了控制網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建。Lon Talk協(xié)議支持包括雙絞線、電力線、無線、紅外線、同軸電纜和光纖在內(nèi)的多種傳輸介質(zhì)。
1.2神經(jīng)元芯片
Lon Works的每個控制節(jié)點包括一片神經(jīng)元芯片、傳感器和控制設(shè)備、收發(fā)器和電源。神經(jīng)元芯片是節(jié)點的核心部分，確保智能系統(tǒng)中各智能設(shè)備之間使用可靠的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行通信，實現(xiàn)各智能設(shè)備之間的互操作。
神經(jīng)元芯片內(nèi)部含有3個8bit的CPU，在存儲單元中固化了7層通信協(xié)議中的6層內(nèi)容。用戶只需編寫應(yīng)用層程序，無須考慮網(wǎng)絡(luò)底層細(xì)節(jié)，如網(wǎng)絡(luò)媒介占用控制、通信同步、糾錯編碼、優(yōu)先控制等，大大簡化了復(fù)雜的分布式應(yīng)用的編程。神經(jīng)元芯片可以作為執(zhí)行InTalk網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中網(wǎng)絡(luò)通信的一部分，形成傳感器和執(zhí)行器與Lon―Works網(wǎng)絡(luò)之間的網(wǎng)關(guān)。
2、EIB總線
1990年以歐洲著名的電氣產(chǎn)品制造商為核心組成聯(lián)盟，制訂了EIB技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并成立了中立的非商業(yè)性組織EIBA。迄今為止，已有100多家制造廠商成為EIBA的會員，按照開放的EIB標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)能夠相互兼容和相互操作的各種元器件，產(chǎn)品品種多達(dá)5000種，幾乎覆蓋了建筑中各個專業(yè)和各種用途的需要。經(jīng)過十多年的發(fā)展，EIB不僅成為歐洲標(biāo)準(zhǔn)，也被成功地引人世界各地，2000年在IEC國際現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)大會上被提名作為國際標(biāo)準(zhǔn)之一。由于EIB標(biāo)準(zhǔn)的國際化，因此在推廣中通常稱之為電氣安裝總線技術(shù)。
2.1EIB協(xié)議
EIB是一種標(biāo)準(zhǔn)的總線控制系統(tǒng)，控制方式為對等控制方式，總線采用四芯屏蔽雙絞線，其中兩芯為總線使用，另外兩芯備用。EIB總線協(xié)議遵循ISO／OSI7層協(xié)議規(guī)范，提供了OSI模型所定義的全部7層服務(wù)，并進(jìn)行了合理的簡化，有物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層，會話層和表示層的功能則并人應(yīng)用層。EIB物理層支持的介質(zhì)包括雙絞線、電力線無線傳輸和紅外，其中應(yīng)用最為廣泛的是雙絞線和電力線。使用雙絞線時，每個物理段可長達(dá)1000In，傳輸速率為7.6kb／s。使用電力線時最大傳輸距離為600In。EIB規(guī)定了帶有沖突預(yù)防的載波偵聽多路存取（CSMA／CA）以控制數(shù)據(jù)鏈路，使得在多個總線設(shè)備同時發(fā)送報文時，不會發(fā)生沖突和報文丟失的現(xiàn)象，而且報文發(fā)送的先后次序符合嚴(yán)格的優(yōu)先級策略。網(wǎng)絡(luò)層通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議控制信息（NPCI）控制跳躍數(shù)，決定了EIB總線最大的邏輯拓?fù)涞木W(wǎng)段之間的間隔。應(yīng)用層使用EIB網(wǎng)絡(luò)用戶／服務(wù)器管理的API（應(yīng)用程序接口）功能，對通信對象組內(nèi)部請求（或共享變量分配通問標(biāo)志符，以完成收、發(fā)（多對一、多對多）功能。
2.2EIB總線系統(tǒng)
EIB網(wǎng)絡(luò)是一個完全對等的分布式網(wǎng)絡(luò)。在網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的應(yīng)用中有著不容忽視的重點要求。網(wǎng)絡(luò)上的每個節(jié)點都具有相等的地位，任何一個節(jié)點的失效都不會使網(wǎng)絡(luò)癱瘓EIB網(wǎng)絡(luò)采用了域（Area）、線（Line）、設(shè)備（De―vice）的分層結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)中最多有l(wèi)5個域（Area），每個域最多可以有15條線（Line），而每條線最多可容納255個設(shè)備（Device），即一個EIB系統(tǒng)中可容納255x15×15=65025個設(shè)備（不包括主干線和主線上的設(shè)備）。線和線之間通過線耦合器連接，域和域之間通過區(qū)耦合器連接，相應(yīng)的設(shè)備物理地址也分為域地址（4bit）、線地址（4bit）和設(shè)備地址（8bit）。
3、BACnet總線
BAC net即樓宇自動控制網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信協(xié)議，由美國供熱、制冷與空調(diào)工程師協(xié)會組織的標(biāo)準(zhǔn)項目委員會于1995年6月制訂，同年l2月正式成為美國國家標(biāo)準(zhǔn)，并且得到歐盟標(biāo)準(zhǔn)委員會的承認(rèn)，成為歐盟標(biāo)準(zhǔn)草案，2000年經(jīng)修改討論后成為國際標(biāo)準(zhǔn)。BACnet數(shù)據(jù)通信協(xié)議闡述了樓宇自動控制網(wǎng)絡(luò)的功能、系統(tǒng)組成單元相互分享數(shù)據(jù)的途徑、使用的通信媒介、可以使用的功能以及信息翻譯的全部規(guī)則。該協(xié)議是為采暖、通風(fēng)、空調(diào)、制冷控制設(shè)備而制訂的，同時它也為其他如照明、保安、消防系統(tǒng)等樓宇自控系統(tǒng)的集成提供了基本原則。
【關(guān)鍵詞】CDMA2000 EV-DO 3GPP2 CCF 協(xié)議一致性
1 前言
基于CDMA技術(shù)的蜂窩移動通信系統(tǒng)是從20世紀(jì)90年代開始逐漸發(fā)展起來的。最早的CDMA系統(tǒng)IS-95采用了擴(kuò)頻、功率控制、RAKE接收機(jī)等關(guān)鍵技術(shù),在1.25M載波帶寬內(nèi)提供語音及低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。CDMA系統(tǒng)在抗干擾性能以及系統(tǒng)容量提升等方面具有較大優(yōu)勢。目前,在我國應(yīng)用的第三代移動通信系統(tǒng)均基于CDMA技術(shù)。其中,CDMA2000是由IS-95技術(shù)發(fā)展演進(jìn)而來,經(jīng)過不斷發(fā)展,形成了能夠支持高速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸?shù)囊苿油ㄐ畔到y(tǒng)。
協(xié)議一致性測試,主要驗證通信終端和網(wǎng)絡(luò)間的信令協(xié)議是否與標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的內(nèi)容一致,是否滿足相關(guān)測試方法的要求。CDMA2000 1X及EV-DO中的標(biāo)準(zhǔn)以及普遍認(rèn)可的測試規(guī)范都是由3GPP2、TIA、EIA等標(biāo)準(zhǔn)組織制定的。目前CCF及CDG中所規(guī)定的測試集基本上都參照3GPP2的標(biāo)準(zhǔn)及測試規(guī)范。
2 CDMA2000及1x EV-DO協(xié)議一致性測試
2.1 CDMA2000 1X協(xié)議一致性測試
CDMA2000 1X第一個協(xié)議測試規(guī)范是在2001年3月正式的。在CDMA協(xié)議一致性測試中,普遍認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)和測試規(guī)范主要來自3GPP2。另外,TIA/EIA的規(guī)范和CDG的技術(shù)文獻(xiàn)也是CDMA協(xié)議一致性測試中重要的參考標(biāo)準(zhǔn)。
2004年8月份之前,CDMA協(xié)議一致性測試最主要的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)是3GPP2 C.S0031-0系列。C.S0031-0將CDMA中的多種技術(shù)置于同一標(biāo)準(zhǔn)中,對于部分技術(shù)的獨立發(fā)展起到了一定的阻礙作用,也對一致性測試技術(shù)和測試實施方法的發(fā)展和完善產(chǎn)生了一定的影響。
在2004年8月份后,3GPP2對于C.S0031-0標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了重組,將C.S0031-0拆分為C.S0043-0、C.S0044-0、C.S0060-0、C.S0061-0、C.S0062-0。其中,C.S0043為協(xié)議一致性測試規(guī)范;C.S0044為互操作測試規(guī)范;C.S0060為OTA業(yè)務(wù)測試規(guī)范;C.S0061為短消息業(yè)務(wù)測試規(guī)范;C.S0062為數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)測試規(guī)范,圖1表明了CDMA2000 1X的協(xié)議一致性測試規(guī)范在3GPP2的演進(jìn)和重組。
C.S0043規(guī)范的全稱為CDMA2000擴(kuò)頻系統(tǒng)信令一致性測試規(guī)范(Signaling Conformance Test Specification for CDMA2000 Spread Spectrum Systems),是CDMA2000 1X技術(shù)中最重要的協(xié)議測試規(guī)范,其主要以3GPP2 C.S0002、C.S0003、C.S0004、C.S0005等CDMA擴(kuò)頻系統(tǒng)系列標(biāo)準(zhǔn)作為核心技術(shù)規(guī)范,并在此基礎(chǔ)上驗證終端和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是否滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,從而保證終端和網(wǎng)絡(luò)在協(xié)議層面的一致性。
C.S0043分為11個章節(jié),分別為空口測試、基本呼叫流程測試、空閑切換測試、切換測試、功率控制測試、注冊測試、鑒權(quán)測試、業(yè)務(wù)重定向測試、用戶呼叫功能測試、并發(fā)業(yè)務(wù)測試、前向兼容性測試。C.S0043基本包括了所有協(xié)議一致性測試的內(nèi)容。在C.S0043測試中規(guī)定的終端可以是手機(jī)、數(shù)據(jù)終端、PDA等任何具備CDMA2000 1X通信功能的客戶端;其中所規(guī)定的網(wǎng)絡(luò)可以為現(xiàn)實通信網(wǎng)絡(luò)或是網(wǎng)絡(luò)模擬器。在C.S0043的測試中,一般需要通過射頻連接線將被測物與模擬器相連進(jìn)行測試。
C.S0044標(biāo)準(zhǔn)的全稱為空中接口互操作規(guī)范(Interoperability Specification for CDMA2000 Air Interface Description)。與C.S0043不同,C.S0044主要驗證移動終端和基站設(shè)備的互操作能力。C.S0044主要劃分為18章,測試內(nèi)容包括空中接口測試、基本呼叫流程測試、切換測試、功率控制測試、注冊測試、鑒權(quán)測試、業(yè)務(wù)重定向測試、短消息測試、用戶呼叫功能測試、異步數(shù)據(jù)和傳真測試、低速分組數(shù)據(jù)測試、中速分組數(shù)據(jù)測試、高速分組數(shù)據(jù)測試、OTA業(yè)務(wù)測試、定位業(yè)務(wù)測試、并發(fā)業(yè)務(wù)測試、緊急呼叫測試、HRPD業(yè)務(wù)測試。其中定位業(yè)務(wù)測試和緊急呼叫測試是在C.S0031的基礎(chǔ)上拓展的測試。C.S0044標(biāo)準(zhǔn)中測試用例需要在所有支持頻段和無線配置中測試。
C.S0060的全稱為OTA業(yè)務(wù)信令一致性測試規(guī)范(Signaling Conformance Test Specification for Over-the-Air Service Provisioning),主要用于驗證移動終端和基站設(shè)備間OTA業(yè)務(wù)消息協(xié)議的一致性。C.S0060主要以C.S0016擴(kuò)頻系統(tǒng)OTA業(yè)務(wù)規(guī)定(Over-the-Air Service Provisioning of Mobile Stations in Spread Spectrum Standards)為基礎(chǔ)。OTA(Over-the-Air)業(yè)務(wù),是通過空中接口實現(xiàn)移動終端和基站之間的特定信息的交互操作,主要包括:下載NAM運行參數(shù)(NAM,Number Assignment Module);電子密鑰交換(E-Key,Electronic Key),用于安全的生成A-Key和Root Key;更新優(yōu)選漫游列表的系統(tǒng)選擇(SSPR,System Selection for Preferred Roaming);更新優(yōu)選用戶區(qū)域列表(PUZL,Preferred User Zone List);下載3G分組數(shù)據(jù)(3GPD,3G Packet Data)操作參數(shù)。C.S0060針對上述OTA操作流程進(jìn)行測試,包括業(yè)務(wù)配置過程測試和業(yè)務(wù)下載測試。
C.S0061是短消息業(yè)務(wù)的信令一致性測試規(guī)范(Signaling Conformance Test Specification for Short Message Service),主要用于驗證移動終端和基站設(shè)備間的短消息業(yè)務(wù)(SMS)信令一致性測試。C.S0061主要基于C.S0015,寬帶擴(kuò)頻系統(tǒng)短消息業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)(Short Message Service for Wideband Spread Spectrum Systems)。短消息業(yè)務(wù)分三層協(xié)議棧:中繼層(Relay Layer)、傳輸層(Transport Layer)、業(yè)務(wù)層(Teleservice Layer)。其中,中繼層為傳輸層(Transport Layer)和連接層(Link Layer)間提供消息接口;傳輸層主要完成端到端消息發(fā)送的管理功能;業(yè)務(wù)層則提供應(yīng)用層的數(shù)據(jù)格式和流程。C.S0061依次對上述三層的功能分層進(jìn)行測試。
C.S0062的名稱是CDMA2000空中接口數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信令一致性測試規(guī)范(Data Signaling Conformance Test Specification for CDMA2000 Air Interface),主要用于驗證移動終端和基站設(shè)備間數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)消息協(xié)議的一致性。C.S0017擴(kuò)頻系統(tǒng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)選項(Data Service Options for Spread Spectrum Standards)是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信令一致性測試的基礎(chǔ)。C.S0062中的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)測試包括四種類別:異步數(shù)據(jù)和傳真業(yè)務(wù)(Asynchronous Data and Fax Services),SO12和SO13;低速分組數(shù)據(jù)(LSPD,Low Speed Packet Data),SO7和SO15;中速分組數(shù)據(jù)(MSPD,Medium Speed Packet Data),SO22;高速分組數(shù)據(jù)(HSPD,High Speed Packet Data),SO33。目前在實際中應(yīng)用的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為高速分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(SO33),可以支持最高速率153.6kbit/s的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
2.2 CDMA2000 1x EV-DO協(xié)議一致性測試
CDMA2000 1x EV-DO標(biāo)準(zhǔn)最早的版本是Qualcomm公司所提出的HDR技術(shù)。早在1997年,Qualcomm就向CDG提出了HDR(高速數(shù)據(jù)速率)的概念,此后經(jīng)過不斷完善和實驗,正式以CDMA2000 1x EV-DO命名。EV代表的意思是Evolution,DO的原本定義為Data Only,后來有為了更有效表達(dá)技術(shù)含義,DO被定義為Data Optimization,此技術(shù)進(jìn)一步增強(qiáng)了數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)方面的通信傳輸性能。1x EV-DO技術(shù)的核心標(biāo)準(zhǔn)是C.S0024,CDMA2000高速分組數(shù)據(jù)速率空中接口協(xié)議規(guī)范(CDMA2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification)。
CDMA2000 1x EV-DO的協(xié)議一致性測試標(biāo)準(zhǔn)是C.S0038,高速速率分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)空中接口信令一致性規(guī)范(Signaling Conformance Specification for High Rate Packet Data Air Interface)。C.S0038測試規(guī)范可以在實驗室環(huán)境中通過接入終端和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相連進(jìn)行測試,用于驗證終端和基站設(shè)備與協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的符合度。
1x EV-DO的空中接口協(xié)議架構(gòu)采用分層結(jié)構(gòu),共分七層,分別為物理層、MAC層、安全層、連接層、會話層、流層、應(yīng)用層。協(xié)議分層架構(gòu)可以使協(xié)議各層間相互獨立,信令相對簡化,便于維護(hù)。每層協(xié)議流程可以單獨判別,系統(tǒng)開發(fā)時可以采用模塊化設(shè)計方法,允許單獨對某個協(xié)議棧進(jìn)行更新。分層協(xié)議棧不會對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)吞吐量造成影響。1x EV-DO的空中接口分層協(xié)議棧主要由物理層協(xié)議,MAC層協(xié)議,安全協(xié)議,RUP(Route Update Protocol),SCP(Session Configuration Protocol,RLP(Radio Link Protocol)等協(xié)議組成。PPP和上層協(xié)議主要基于IETF標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
C.S0038協(xié)議一致性測試規(guī)范主要針對各層協(xié)議進(jìn)行驗證測試,主要分為10部分,包括信令應(yīng)用測試,分組應(yīng)用測試,多流分組應(yīng)用測試,流層測試,會話層測試,連接層測試,安全層測試,MAC層測試,物理層測試,BCMCS(廣播多播業(yè)務(wù))測試。
信令應(yīng)用測試主要規(guī)定信令網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(SNP,Signaling Network Protocol),信令鏈路協(xié)議(Signaling Link Protocol)的測試操作流程以及最低應(yīng)滿足的標(biāo)準(zhǔn)。分組應(yīng)用測試主要針對無線鏈路協(xié)議(RLP,Radio Link Protocol),位置更新協(xié)議(LUP,Location Update Protocol),流控協(xié)議(FCP,Flow Control Protocol)。多流分組應(yīng)用測試用于驗證無線鏈路協(xié)議(RLP,Radio Link Protocol),位置更新協(xié)議(LUP,Location Update Protocol),流控協(xié)議(FCP,Flow Control Protocol)中多流部分信令的一致性。流層測試針對默認(rèn)流層協(xié)議(Default Stream Protocol)進(jìn)行驗證。會話層測試驗證會話管理協(xié)議(Session Management Protocol),地址管理協(xié)議(Address Management Protocol),會話配置協(xié)議(Session Configuration Protocol)的信令流程。連接層測試則是主要用于驗證如下協(xié)議:空中鏈路管理協(xié)議(Air-Link Management Protocol),初始狀態(tài)協(xié)議(Initialization State Protocol),空閑狀態(tài)協(xié)議(Idle State Protocol),增強(qiáng)型空閑狀態(tài)協(xié)議(Enhanced Idle State Protocol),連接狀態(tài)協(xié)議(Connected State Protocol),路徑更新協(xié)議(Route Update Protocol),分組合并協(xié)議(Packet Consolidation Protocol),消息前綴協(xié)議(Overhead Message Protocol)。安全層協(xié)議測試針對DH密鑰交換協(xié)議(DH Key Exchange Protocol)和SHA-1鑒權(quán)協(xié)議(SHA-1 Authentication Protocol)的一致性進(jìn)行驗證。MAC層測試驗證四類信道的MAC層協(xié)議,包括控制信道MAC協(xié)議(Control Channel MAC Protocol),接入信道MAC協(xié)議(Access Channel MAC Protocol),前向業(yè)務(wù)信道MAC協(xié)議(Forward Traffic Channel MAC Protocol),反向業(yè)務(wù)信道MAC協(xié)議(Reverse Traffic Channel MAC Protocol)。物理層測試則是驗證物理層傳輸?shù)囊恢滦浴CMCS測試針對廣播和多播業(yè)務(wù)的終端注冊流程進(jìn)行驗證。
在目前的1x EV-DO技術(shù)的實際應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)中主要有2個應(yīng)用版本:Release 0、Revision A。不同版本所支持的傳輸速率各不相同,其中Release 0支持前向2.4Mbps,反向153.6kbps;Revision A支持前向3.1Mbps,反向1.8Mbps。另外,EV-DO技術(shù)的另一種增強(qiáng)版本Revision B中實現(xiàn)了多載波的捆綁技術(shù)。所以針對不同版本中協(xié)議技術(shù)的差別,協(xié)議一致性測試規(guī)范也分為了不同的版本,包括C.S0038-0、C.S0038-A、C.S0038-B。不同版本中針對協(xié)議七層架構(gòu)的整體測試流程差別并不大,只是在測試某個具體協(xié)議時有所變化。
3 總結(jié)
目前在國際CDMA一致性認(rèn)證測試領(lǐng)域,市場認(rèn)可(Market Endorsement),CDG推薦測試程序以及CCF認(rèn)證測試流程已經(jīng)融合,實現(xiàn)了全行業(yè)統(tǒng)一的測試準(zhǔn)則,終端和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以通過單一的認(rèn)證流程,進(jìn)入全球所有市場。CDMA Certification Forum(CCF)已經(jīng)成為當(dāng)今CDMA市場上覆蓋范圍最廣的測試認(rèn)證聯(lián)盟,為CDMA2000通信設(shè)備進(jìn)入相關(guān)市場提供了最快、成本最低、最有效的途徑。
目前,CCF認(rèn)證流程所采用的CDMA2000一致性測試規(guī)范主要包括:C.S0038,C.S0043,C.S0044,C.S0060,C.S0061,C.S0062。其中,C.S0038是EV-DO技術(shù)的一致性測試規(guī)范。協(xié)議一致性測試可以從信令層面驗證通信終端和基站網(wǎng)絡(luò)間的協(xié)議交互是否一致,是否確實滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求,有效保證終端與網(wǎng)絡(luò)間的正常通信。
參考文獻(xiàn)
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[8]3GPP2 C.S0024-A v3.0. CDMA2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification[S].
關(guān)鍵詞：.NET，Web Service，分布式系統(tǒng)，實時顯示
中圖分類號： TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：
1引言
隨著軟件體系結(jié)構(gòu)的不斷發(fā)展，各種組件技術(shù)和應(yīng)用服務(wù)器技術(shù)的不斷涌現(xiàn)。計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)逐漸由C／S(客戶機(jī)／服務(wù)器)模式向B／S(瀏覽器／服務(wù)器)模式轉(zhuǎn)變，由集中式向分布式轉(zhuǎn)變。分布式系統(tǒng)以計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為系統(tǒng)的基礎(chǔ)，將數(shù)據(jù)與功能分布在物理不同的位置，通過自然的數(shù)據(jù)與功能的連接而運行。現(xiàn)在，在企業(yè)級的應(yīng)用開發(fā)中，更加注重基于瀏覽器的瘦客戶端的應(yīng)用，重視系統(tǒng)的開放性、松耦合，應(yīng)用程序需要與運行在其他異構(gòu)平臺上的應(yīng)用程序集成并進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，客戶端和服務(wù)器能夠自由的用HTTP進(jìn)行通信，因此基于Web Service的多層分布式體系結(jié)構(gòu)獲得了廣泛的應(yīng)用。
2關(guān)鍵技術(shù)
2.1Web Service介紹
Web Service是一個平立的、松耦合的、自包含的、基于可編程的web應(yīng)用程序，可使用開放的XML標(biāo)準(zhǔn)來描述、、發(fā)現(xiàn)、協(xié)調(diào)和配置這些應(yīng)用程序，用于開發(fā)分布式的互操作的應(yīng)用程序。
Web Service技術(shù)要實現(xiàn)異構(gòu)平臺上的不同系統(tǒng)可以互相通信和共享數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)在Web上傳輸必須以XML標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，XML是Web Service的基石。而且，不同系統(tǒng)必須遵從SOAP(Simple Object Access Protocol)協(xié)議來傳輸XML數(shù)據(jù)，SOAP是利用XML技術(shù)與遠(yuǎn)程過程調(diào)用的通訊協(xié)議，它把對象間的請求和響應(yīng)都打包成XML文檔，以HTTP方式在對象間傳遞。
其它應(yīng)用了解所用Web Service提供的服務(wù)內(nèi)容和功能需要通過WSDL(Web Service Description Language)協(xié)議，WSDL 用XML 標(biāo)準(zhǔn)來說明Web Service 中的所有方法、參數(shù)和服務(wù)本身所在的位置，從而讓其它系統(tǒng)可以調(diào)用本系統(tǒng)提供的服務(wù)。
Web Service其系統(tǒng)服務(wù)，提供調(diào)用功能。要用到UDDI(Universal Description discovery Integration)協(xié)議，即通用發(fā)現(xiàn)、描述和集成協(xié)議，提供一個基于Web的、分布式的注冊、和發(fā)現(xiàn)Web Service的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)制。
2.2 Web Service特點
Web Service具有以下特點：
(1)完好的封裝性。Web Service應(yīng)用了面向?qū)ο蟮乃枷耄哂辛己玫姆庋b性。用戶能看到且僅能看到該對象提供的功能列表。
(2)松散耦合。這一特征源于對象組件技術(shù)。對于用戶來講，只要Web的調(diào)用界面不變，Web實現(xiàn)的任何變更都是透明的。
(3)使用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議規(guī)范。其所有公共協(xié)約都使用開放的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議進(jìn)行描述、傳輸和交換。
(4)高度可集成能力。實現(xiàn)了當(dāng)前環(huán)境下的最高可集成性。
微軟的.NET技術(shù)應(yīng)該算是時下最為流行的Web Service 開發(fā)技術(shù)。其核心技術(shù)包括分布式計算、XML、組件技術(shù)、即時編譯技術(shù)等。.NET擴(kuò)展了通過任何設(shè)備隨時隨地操作數(shù)據(jù)和進(jìn)行通信的能力。它使用分布式計算模型，并基于開放標(biāo)準(zhǔn)XML將PC與其他智能設(shè)備連接在一起。.NET平臺不僅延續(xù)了微軟一貫的編程風(fēng)格，而且還增加了許多支持Web 服務(wù)的關(guān)鍵性技術(shù)，使得.NET在操作的簡單性和執(zhí)行的穩(wěn)定性，高效性上達(dá)到了一個非常好的結(jié)合。.NET技術(shù)中用于Web Service開發(fā)的主要工具是。
2.3基于Web Service的結(jié)構(gòu)模型
基于Web Service的多層分布式體系結(jié)構(gòu)，支持Internet／Intranet及各子系統(tǒng)間跨平臺交互。通過.NET構(gòu)建相應(yīng)的Web Service，并部署到網(wǎng)絡(luò)中的Web服務(wù)器上，客戶生成的SOAP請求會被嵌入在一個HTTP POST請求中，發(fā)送到Web服務(wù)器。Web服務(wù)器再把這些請求轉(zhuǎn)發(fā)給Web Service請求處理器。通過解析收到的SOAP請求，調(diào)用Web Service執(zhí)行自身的功能，通過訪問后臺的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，獲取客戶所需的結(jié)果集，然后再生成相應(yīng)的SOAP應(yīng)答。Web服務(wù)器得到SOAP應(yīng)答后，會再通過HTTP應(yīng)答的方式把它送回到客戶端。
其體系結(jié)構(gòu)是一種動態(tài)的集成方案，容易適應(yīng)系統(tǒng)的變動，提高系統(tǒng)的靈活性和伸縮性，完全屏蔽了不同軟件平臺的差異。實現(xiàn)了不同平臺、應(yīng)用在分布式環(huán)境下的信息分布存儲與共享，實現(xiàn)了企業(yè)異構(gòu)應(yīng)用環(huán)境下高度的可集成性。
3基于Web Service錄井實時顯示系統(tǒng)的實現(xiàn)
錄井實時顯示系統(tǒng)運用技術(shù)，以C#語言實現(xiàn)了基于.NET的企業(yè)應(yīng)用解決方案。結(jié)合先進(jìn)的計算機(jī)科學(xué)和無線網(wǎng)絡(luò)通訊等技術(shù)手段，打破了時間、地域等因素的制約，使用戶通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)與各個井場近乎零時間、零空間的實時監(jiān)控和信息交互。
Web Service類庫的創(chuàng)建和調(diào)用：
namespace Wsd.WebSrv
public class Authentication : SoapHeader
public class LoggingDataReader : System.Web.Services.WebService
Soap采用簡單Xml的編碼格式封裝WebSirvice數(shù)據(jù)：
1-0-側(cè)761
…
在中添加web引用：
成功引用Web Service后即可在環(huán)境中聲明服務(wù)的對象：
wsd.LoggingDataReader ws=new LoggingNet.wsd.LoggingDataReader();
4結(jié)束語
信息技術(shù)在提高企業(yè)生產(chǎn)力方面，起著無可比擬的作用。Web Service既不是簡單的一個工具，也不是簡單的參數(shù)配置，而是涉及到諸多技術(shù)和理論、具有非常強(qiáng)的實踐性的技術(shù)，基于Web Service的多層分布式軟件結(jié)構(gòu)的不斷發(fā)展將會進(jìn)一步提升其在企業(yè)級應(yīng)用開發(fā)的影響。
參考文獻(xiàn)：
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[關(guān)鍵詞] 電子商務(wù) SSL協(xié)議 SET協(xié)議
一、引言
電子商務(wù)作為計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)與現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)貿(mào)易活動結(jié)合的產(chǎn)物，已經(jīng)成為人類跨入知識經(jīng)濟(jì)新紀(jì)元的重要標(biāo)志之一。但美國的一個調(diào)查機(jī)構(gòu)顯示超過60%的人由于擔(dān)心電子商務(wù)的安全問題而不愿進(jìn)行網(wǎng)上購物。安全是電子商務(wù)發(fā)展的核心問題。
保證電子商務(wù)安全，其核心在于安全協(xié)議。迄今為止，國內(nèi)外已經(jīng)出現(xiàn)了多種電子支付協(xié)議，目前有兩種安全在線支付協(xié)議被廣泛采用，即安全套接層SSL協(xié)議和安全電子交易SET協(xié)議，二者均是成熟和實用的安全協(xié)議。
二、安全套接層協(xié)議（SSL）
SSL協(xié)議是由網(wǎng)景公司推出的一種安全通信協(xié)議，它能夠?qū)π庞每ê蛡€人信息提供較強(qiáng)的保護(hù)。SSL是對計算機(jī)之間整個會話進(jìn)行加密的協(xié)議。在SSL中，采用了公開密鑰和私有密鑰兩種加密方法。
它已成為事實上的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，獨立于應(yīng)用層，可加載任何高層應(yīng)用協(xié)議，適合為各類C/S模式產(chǎn)品提供安全傳輸服務(wù)。它提供一種加密的握手會話，使客戶端和服務(wù)器端實現(xiàn)身份驗證、協(xié)商加密算法和壓縮算法、交換密鑰信息。這種握手會話通過數(shù)字簽名和數(shù)字證書來實現(xiàn)客戶和服務(wù)器雙方的身份驗證，采用DES、MD5等加密技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的保密性和完整性。在用數(shù)字證書對雙方的身份驗證后，雙方就可以用密鑰進(jìn)行安全會話。
1.SSL安全協(xié)議主要提供三方面的服務(wù)
(1)用戶和服務(wù)器的合法性認(rèn)證：認(rèn)證用戶和服務(wù)器的合法性，使得它們能夠確信數(shù)據(jù)將被發(fā)送到正確的客戶機(jī)和服務(wù)器上。客戶機(jī)和服務(wù)器都是有各自的識別號，這些識別號由公開密鑰進(jìn)行編號，為了驗證用戶是否合法，SSL要求在握手交換數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字認(rèn)證，以此來確保用戶的合法性。
(2)加密數(shù)據(jù)以隱藏被傳送的數(shù)據(jù)：SSL采用的加密技術(shù)既有對稱密鑰技術(shù)，也有公開密鑰技術(shù)。在客戶機(jī)與服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換之前，交換SSL初始握手信息，在SSL握手情息中采用了各種加密技術(shù)對其加密，以保證其機(jī)密性和數(shù)據(jù)的完整性，并且用數(shù)字證書進(jìn)行鑒別。這樣就可以防止非法用戶進(jìn)行破譯。
(3)護(hù)數(shù)據(jù)的完整性：SSL采用Hash函數(shù)和機(jī)密共享的方法來提供信息的完整，建立客戶機(jī)與服務(wù)器之間的安全通道，使所有經(jīng)過安全套接層協(xié)議處理的業(yè)務(wù)在傳輸過程中能全部完整準(zhǔn)確無誤地到達(dá)目的地。
2.SSL協(xié)議的缺點
(1)客戶的信息先到商家，讓商家閱讀，這樣，客戶資料的安全性就得不到保證。
(2)SSL只能保證資料信息傳遞的安全，而傳遞過程是否有人截取就無法保證了。所以，SSL并沒有實現(xiàn)電子支付所要求的保密性、完整性，而且多方互相認(rèn)證也是很困難的。
三、安全電子交易SET協(xié)議
SET協(xié)議是由VISA和MasterCard兩大信用卡公司于1997年5月聯(lián)合推出的規(guī)范。SET主要是為了解決用戶、商家和銀行之間通過信用卡支付的交易而設(shè)計的，以保證支付信息的機(jī)密、支付過程的完整、商戶及持卡人的合法身份、以及可操作性。SET中的核心技術(shù)主要有公開密鑰加密、電子數(shù)字簽名、電子信封、電子安全證書等。
1.SET支付系統(tǒng)的組成
SET支付系統(tǒng)主要由持卡人、商家、發(fā)卡行、收單行、支付網(wǎng)關(guān)、認(rèn)證中心等六個部分組成。對應(yīng)地，基于SET協(xié)議的網(wǎng)上購物系統(tǒng)至少包括電子錢包軟件、商家軟件、支付網(wǎng)關(guān)軟件和簽發(fā)證書軟件。
2.SET安全協(xié)議主要提供三方面的服務(wù)
(1)保證客戶交易信息的保密性和完整性：SET協(xié)議采用了雙重簽名技術(shù)對SET交易過程中消費者的支付信息和訂單信息分別簽名，使得商家看不到支付信息，只能接收用戶的訂單信息；而金融機(jī)構(gòu)看不到交易內(nèi)容，只能接收到用戶支付信息和帳戶信息，從而充分保證了消費者帳戶和定購信息的安全性。
(2)確保商家和客戶交易行為的不可否認(rèn)性：SET協(xié)議的重點就是確保商家和客戶的身份認(rèn)證和交易行為的不可否認(rèn)性，采用的核心技術(shù)包括X.509電子證書標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)字簽名，報文摘要，雙重簽名等技術(shù)。
(3)確保商家和客戶的合法性：SET協(xié)議使用數(shù)字證書對交易各方的合法性進(jìn)行驗證。通過數(shù)字證書的驗證，可以確保交易中的商家和客戶都是合法的，可信賴的。
3.SET協(xié)議的缺點
(1)只能建立兩點之間的安全連線，所以顧客只能把付款信息先發(fā)送到商家，再由商家轉(zhuǎn)發(fā)到銀行，而且只能保證連接通道是安全的而沒有其他保證。
(2)不能保證商家會私自保留或盜用他的付款信息。
4.SSL與SET協(xié)議的比較
(1)在認(rèn)證要求方面，早期的SSL并沒有提供商家身份認(rèn)證機(jī)制，不能實現(xiàn)多方認(rèn)證；而SET的安全要求較高，所有參與SET交易的成員都必須申請數(shù)字證書進(jìn)行身份識別。
(2)在安全性方面，SET協(xié)議規(guī)范了整個商務(wù)活動的流程，從而最大限度地保證了商務(wù)性、服務(wù)性、協(xié)調(diào)性和集成性。而SSL只對持卡人與商店端的信息交換進(jìn)行加密保護(hù)，可以看作是用于傳輸?shù)哪遣糠值募夹g(shù)規(guī)范。從電子商務(wù)特性來看，它并不具備商務(wù)性、服務(wù)性、協(xié)調(diào)性和集成性。因此SET的安全性比SSL高。
(3)在網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議位置方面，SSL是基于傳輸層的通用安全協(xié)議，而SET位于應(yīng)用層，對網(wǎng)絡(luò)上其他各層也有涉及。
(4)在應(yīng)用領(lǐng)域方面，SSL主要是和Web應(yīng)用一起工作，而SET是為信用卡交易提供安全，但如果電子商務(wù)應(yīng)用是一個涉及多方交易的過程，則使用SET更安全、更通用些。
四、結(jié)束語
由于兩協(xié)議所處的網(wǎng)絡(luò)層次不同，為電子商務(wù)提供的服務(wù)也不相同，因此在實踐中應(yīng)根據(jù)具體情況來選擇獨立使用或兩者混合使用。
參考文獻(xiàn)：
[1]陳兵主編:網(wǎng)絡(luò)安全與電子商務(wù)[M]．北京：北京大學(xué)出版社，2002．1
