低功耗广域网(Low Power Wide Area Network,LPWAN)技术的出现,能够在保证更远距离的通信传输的同时,最大限度地降低功耗,节约传输成本。LoRa(Long Range)技术作为其中的佼佼者,凭借其远距离、低功耗、大容量、强抗干扰、高接收灵敏度...低功耗广域网(Low Power Wide Area Network,LPWAN)技术的出现,能够在保证更远距离的通信传输的同时,最大限度地降低功耗,节约传输成本。LoRa(Long Range)技术作为其中的佼佼者,凭借其远距离、低功耗、大容量、强抗干扰、高接收灵敏度的特点,备受工业界和学术界的青睐。针对目前工业中主流使用的基于ALOHA的LoRaWAN协议无法很好地解决海量终端设备接入LoRa网络后所带来的严重数据包冲突以及LoRa CAD(Channel Activity Detection)功能带来的隐藏终端问题,提出了一种基于BTMA(Busy Tone Multiple Access)的LoRa网络MAC协议——BT-MAC协议。该协议利用了LoRa高接收灵敏度的特性,网关利用“忙音”信标来通知各个节点网关的工作情况,减少了无效包的发送。同时,节点端通过记录有“忙音”信息和本地信息的逻辑信道矩阵,结合最优信道选择算法,选出最优逻辑信道进行发送,降低了端节点上行数据包之间的冲突,有效缓解了LoRa网络中的隐藏终端问题以及阻塞问题。此外,搭建了LoRa网络MAC协议测试平台,并测试了BT-MAC的有效性,完成了室内和室外环境大规模的并发实验和能耗检测实验。实验结果表明,BT-MAC协议的吞吐量是LMAC-2协议的1.6倍,是ALOHA协议的5.1倍;同时其包接收率达到LMAC-2协议的1.53倍,ALOHA协议的17.2倍;其包接收平均能耗约为LMAC-2协议的64.1%,为ALOHA协议的14.2%。展开更多
在燃气计量领域,传统燃气仪表通信功耗高、电源管理策略粗放,导致电池续航能力弱,需频繁更换电池,不仅增加维护成本,还影响用户正常使用体验。对此,从主控系统低功耗控制、远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)通信协议间歇发送、构建...在燃气计量领域,传统燃气仪表通信功耗高、电源管理策略粗放,导致电池续航能力弱,需频繁更换电池,不仅增加维护成本,还影响用户正常使用体验。对此,从主控系统低功耗控制、远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)通信协议间歇发送、构建功耗状态切换控制模型3个环节,提出一种基于LoRa通信的燃气仪表低功耗电源管理方案。仿真实验表明,该方案可大幅降低燃气仪表功耗,延长电池续航,提升通信可靠性,为智能燃气系统稳定运行提供有效的电源管理方案。展开更多
由于LoRa技术具有通信距离长、功耗低和可扩展性强等优点,LoRa网络已成为低功耗网络(low power wide area network, LPWAN)领域中应用最广泛的技术之一,但其日益增多和丰富的应用场景也给LoRa网络的安全性提出了新的挑战。针对目前有关L...由于LoRa技术具有通信距离长、功耗低和可扩展性强等优点,LoRa网络已成为低功耗网络(low power wide area network, LPWAN)领域中应用最广泛的技术之一,但其日益增多和丰富的应用场景也给LoRa网络的安全性提出了新的挑战。针对目前有关LoRa网络攻防手段的综述文献缺乏综合性讨论的问题,进行了详细的调研。首先分析了LoRa网络架构,归纳总结了LoRaWAN协议多个版本之间的安全性差异;其次通过对大量文献的研读,分析了针对LoRa网络攻击和防御的相关技术;在此基础上,提出了一种基于生成式AI的抗射频指纹识别机制—GAI-Anti-RFFI;最后对LoRa网络的攻击与防御技术未来可能面临的发展方向进行了分析并提出了展望。展开更多
研究无线通信技术在电力变压器能效等级现场诊断中的应用,提出一种结合低功耗无线传感网络与边缘计算的智能诊断方法。通过远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)通信协议实现电力变压器运行参数的高效传输,并利用深度学习模型对能效等...研究无线通信技术在电力变压器能效等级现场诊断中的应用,提出一种结合低功耗无线传感网络与边缘计算的智能诊断方法。通过远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)通信协议实现电力变压器运行参数的高效传输,并利用深度学习模型对能效等级进行实时评估与分类。实验结果表明,该方法在复杂电网环境中表现出优越的诊断性能,诊断准确率达到98.7%,平均响应时间为1.2 s,显著优于传统人工测量技术和振动信号分析技术,为电力变压器的智能化管理提供可靠的技术支持。展开更多
文摘低功耗广域网(Low Power Wide Area Network,LPWAN)技术的出现,能够在保证更远距离的通信传输的同时,最大限度地降低功耗,节约传输成本。LoRa(Long Range)技术作为其中的佼佼者,凭借其远距离、低功耗、大容量、强抗干扰、高接收灵敏度的特点,备受工业界和学术界的青睐。针对目前工业中主流使用的基于ALOHA的LoRaWAN协议无法很好地解决海量终端设备接入LoRa网络后所带来的严重数据包冲突以及LoRa CAD(Channel Activity Detection)功能带来的隐藏终端问题,提出了一种基于BTMA(Busy Tone Multiple Access)的LoRa网络MAC协议——BT-MAC协议。该协议利用了LoRa高接收灵敏度的特性,网关利用“忙音”信标来通知各个节点网关的工作情况,减少了无效包的发送。同时,节点端通过记录有“忙音”信息和本地信息的逻辑信道矩阵,结合最优信道选择算法,选出最优逻辑信道进行发送,降低了端节点上行数据包之间的冲突,有效缓解了LoRa网络中的隐藏终端问题以及阻塞问题。此外,搭建了LoRa网络MAC协议测试平台,并测试了BT-MAC的有效性,完成了室内和室外环境大规模的并发实验和能耗检测实验。实验结果表明,BT-MAC协议的吞吐量是LMAC-2协议的1.6倍,是ALOHA协议的5.1倍;同时其包接收率达到LMAC-2协议的1.53倍,ALOHA协议的17.2倍;其包接收平均能耗约为LMAC-2协议的64.1%,为ALOHA协议的14.2%。
文摘在燃气计量领域,传统燃气仪表通信功耗高、电源管理策略粗放,导致电池续航能力弱,需频繁更换电池,不仅增加维护成本,还影响用户正常使用体验。对此,从主控系统低功耗控制、远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)通信协议间歇发送、构建功耗状态切换控制模型3个环节,提出一种基于LoRa通信的燃气仪表低功耗电源管理方案。仿真实验表明,该方案可大幅降低燃气仪表功耗,延长电池续航,提升通信可靠性,为智能燃气系统稳定运行提供有效的电源管理方案。
文摘由于LoRa技术具有通信距离长、功耗低和可扩展性强等优点,LoRa网络已成为低功耗网络(low power wide area network, LPWAN)领域中应用最广泛的技术之一,但其日益增多和丰富的应用场景也给LoRa网络的安全性提出了新的挑战。针对目前有关LoRa网络攻防手段的综述文献缺乏综合性讨论的问题,进行了详细的调研。首先分析了LoRa网络架构,归纳总结了LoRaWAN协议多个版本之间的安全性差异;其次通过对大量文献的研读,分析了针对LoRa网络攻击和防御的相关技术;在此基础上,提出了一种基于生成式AI的抗射频指纹识别机制—GAI-Anti-RFFI;最后对LoRa网络的攻击与防御技术未来可能面临的发展方向进行了分析并提出了展望。
文摘研究无线通信技术在电力变压器能效等级现场诊断中的应用,提出一种结合低功耗无线传感网络与边缘计算的智能诊断方法。通过远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)通信协议实现电力变压器运行参数的高效传输,并利用深度学习模型对能效等级进行实时评估与分类。实验结果表明,该方法在复杂电网环境中表现出优越的诊断性能,诊断准确率达到98.7%,平均响应时间为1.2 s,显著优于传统人工测量技术和振动信号分析技术,为电力变压器的智能化管理提供可靠的技术支持。
