基本信息
- 項目名稱：
- 物聯(lián)網(wǎng)多頻段協(xié)議分析儀
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 本作品實現(xiàn)對2.4GHz、780MHz以及433MHz頻段數(shù)據(jù)同時進行檢測。通過Ethernet傳到被測物聯(lián)網(wǎng)的監(jiān)控服務中心，并結(jié)合自主開發(fā)的協(xié)議分析軟件對所采集的數(shù)據(jù)報文進行完整的協(xié)議解析。
- 詳細介紹：
- 本作品采用了射頻、鎖相環(huán)、高效數(shù)據(jù)存儲、實時調(diào)度算法等技術實現(xiàn)對2.4GHz、780MHz以及433MHz頻段數(shù)據(jù)同時進行檢測。通過自主設計的18個無線射頻模塊采集無線數(shù)據(jù)報文發(fā)送給主控制器。主控制器完成原始數(shù)據(jù)報文的捕獲和時間戳的整合。采用異步FIFO存儲數(shù)據(jù)信息和時間戳，利用實時調(diào)度算法，通過Ethernet傳到被測物聯(lián)網(wǎng)的監(jiān)控服務中心，并結(jié)合自主開發(fā)的協(xié)議分析軟件對所采集的數(shù)據(jù)報文進行完整的協(xié)議解析。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 1、目的：規(guī)范分析網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包，確認數(shù)據(jù)包的協(xié)議類型，從而為物聯(lián)網(wǎng)的開發(fā)提供性能測試、輔助設計、安全評估、故障診斷等服務基本思路：各頻段射頻模塊接收到物聯(lián)網(wǎng)各子網(wǎng)的無線信息，將處理后的數(shù)據(jù)傳給主控制器。主控制器采集各個射頻模塊處理過后的數(shù)據(jù)，進行緩存，再統(tǒng)一調(diào)度通過Ethernet傳到被測物聯(lián)網(wǎng)的監(jiān)控服務器進行在線協(xié)議分析。 2、創(chuàng)新點：1)多頻段：本作品主要采集2.4GHz、780MHz和433MHz三個頻段的數(shù)據(jù)。2)多協(xié)議：本作品能完成對Wireless HART、6LoWPAN 、ZigBee、ISA100.11a、WIA-PA、IEEE 802.15.4E無線網(wǎng)絡協(xié)議進行完整的協(xié)議解析；3)信息交互：本作品能完成不同頻段以及不同協(xié)議之間的信息交互。 3、技術關鍵：無線射頻模塊的軟硬件設計；上位機對6LoWPAN、ISA100.11a、Wireless HART、WIA-PA、ZigBee、IEEE 802.15.4E協(xié)議進行完整的協(xié)議解析。 4、技術指標：工作頻段-2.4GHz、780MHz、433MHz；解析格式協(xié)議-ISA100.11a、Wireless HART、WIA-PA、IEEE802.15.4E、ZigBee、6LowPAN。
科學性、先進性
- 委托科技查新處，本項目查新結(jié)論如下：（一）據(jù)檢索的相關文獻表明，在國內(nèi)外公開的文獻中，未見對2.4GHz頻段、780MHz頻段以及433MHz頻段數(shù)據(jù)同時檢測的報道。（二）國內(nèi)外已有IEEE 802.11 MAC層協(xié)議解析、IEEE802.1*協(xié)議解析等報道，其中，有報道一種多協(xié)議解析方法。但未見對ZigBee、Wireless HART、ISA100.11a、WIA-PA、IEEE 802.15.4E、6LoWPAN進行協(xié)議解析的報道。（三）據(jù)檢索的相關文獻表明，國內(nèi)外已有一系列協(xié)議分析系統(tǒng)的報道。但都是針對有線或者某一個無線通信技術的協(xié)議分析方法和設備。未見針對2.4GHz頻段、780MHz頻段以及433MHz頻段的多頻段進行數(shù)據(jù)檢測的同時，還具有ISA100.11a、Wireless HART、ZigBee、IEEE802.15.4E、WIA-PA、6LoWPAN等協(xié)議報文分析功能的設備報道。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 2010年10月，本作品參加“2010中國國際物聯(lián)網(wǎng)（傳感網(wǎng)）博覽會” 成功地展示了我們自主研發(fā)的物聯(lián)網(wǎng)多頻段協(xié)議分析儀，受到同行的高度評價。
作品所處階段
- 實驗室階段
技術轉(zhuǎn)讓方式
- 普通轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 1、實物 2、圖片 3、現(xiàn)場演示 4、樣品
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 1、技術特點和優(yōu)勢：1)設計的無線射頻模塊；2)移植6LoWPAN、ISA100.11a、Wireless HART、WIA-PA、ZigBee、IEEE 802.15.4E協(xié)議棧；3)自主開發(fā)的上位機協(xié)議分析軟件對諸如IEEE 802.15.4E、Wireless HART 、6LoWPAN、WIA-PA、ISA100.11a、、ZigBee、協(xié)議進行完整的協(xié)議解析。 2、應用前景：物聯(lián)網(wǎng)多頻段協(xié)議分析儀利用多頻段無線射頻模塊獲取測試環(huán)境中2.4GHz、780MHz以及433MHz頻段上的實時數(shù)據(jù)，結(jié)合測試代理返回的數(shù)據(jù)和結(jié)果，依據(jù)智能分析與預測評估等技術，提供測試結(jié)果及測試報告信息，并分析導致測試未通過的原因。因此在物聯(lián)網(wǎng)一致性測試中具有非常廣泛的應用前景。 3、市場分析：我們小組開發(fā)的物聯(lián)網(wǎng)多頻段協(xié)議分析儀，已經(jīng)和臺灣的達盛電子公司進行了合作（合作協(xié)議書）。
同類課題研究水平概述
- 基于網(wǎng)絡數(shù)據(jù)捕獲和協(xié)議分析技術，可以應用在廣義上的協(xié)議分析儀（Analyzer）上，之所以這樣定義是因為側(cè)重于網(wǎng)絡捕獲數(shù)據(jù)捕獲和偵聽的純軟件協(xié)議分析系統(tǒng)叫做嗅探器（Sniffer），而基于硬件或軟硬件結(jié)合的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)捕獲和分析系統(tǒng)叫協(xié)議分析儀。但在某些場合他們的分界是模糊的，因為它們在功能上都能捕獲并分析數(shù)據(jù)。 目前典型的協(xié)議分析儀有HP公司的Internet Advisor(網(wǎng)絡專家系統(tǒng))、Fluke(福祿克公司)的OptiView-PE、WG公司的Domino系列協(xié)議分析儀，NAI公司出品的Network Associates Sniffer Portable等，這類協(xié)議分析軟件無論在協(xié)議分析軟件在數(shù)據(jù)分析的實時性以及數(shù)據(jù)流量的產(chǎn)生能力上與硬件實現(xiàn)的協(xié)議分析儀相比仍有差距。還有一些比協(xié)議分析儀更高層次的網(wǎng)絡性能測試工具，站在應用層的角度使用一些基準流量和對網(wǎng)絡系統(tǒng)的性能進行分析，代表性的軟件是Ganymede Software公司的Chariot 軟件。另外還有一類軟件就是用于網(wǎng)絡系統(tǒng)規(guī)劃驗證的網(wǎng)絡系統(tǒng)模擬環(huán)境，國外已有一些這樣的軟件能對用典型的網(wǎng)絡技術或它們的組合構建的較大型的網(wǎng)絡系統(tǒng)進行模擬，但往往價格十分昂貴。 在網(wǎng)絡協(xié)議分析的研究與開發(fā)方面，雖然國內(nèi)外已有一系列協(xié)議分析系統(tǒng)，但是這些都是針對有線或者某一個無線通信技術的協(xié)議分析方法和設備。到目前為止，還沒有一個專門針對IEEE802.15.4工業(yè)無線的協(xié)議分析設備，無線網(wǎng)絡協(xié)議分析的研究與開發(fā)工作還處于探索階段。國內(nèi)外針對無線的協(xié)議分析方法與技術還不成熟，面臨著許多基礎問題和難題需要解決。
