基于GPRS的嵌入式系統(tǒng)安全無堵塞通信研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展和人們生活水平的提高,城市亮化在促進(jìn)民生發(fā)展和城市現(xiàn)代化建設(shè)等方面起到越來越明顯的作用。當(dāng)前的城市亮化集中控制系統(tǒng)作為一個(gè)與人們?nèi)粘Ｉ蠲芮邢嚓P(guān)的SCADA系統(tǒng),主要應(yīng)用GSM網(wǎng)絡(luò)的SMS短消息作為通信手段,但是SMS短消息受制于移動(dòng)通信SMS中轉(zhuǎn)站的轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制,容易造成控制終端接收短消息延遲,進(jìn)而延誤控制響應(yīng),給系統(tǒng)帶來安全隱患。因此,如何借助于先進(jìn)的無線通信網(wǎng)絡(luò),建立一套實(shí)時(shí)性好、可靠性高的城市亮化集中控制系統(tǒng),

2、成為研究的熱點(diǎn)。
　　隨著GPRS無線通信技術(shù)將GSM網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來,人們可以借助GPRS進(jìn)行高速、實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)通信服務(wù)。同時(shí),隨著嵌入式系統(tǒng)的高速發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)的復(fù)雜程度與日俱增,芯片功能集成度更高,使得嵌入式設(shè)備的整體性能更加可靠。而嵌入式Linux作為一個(gè)源代碼開源、內(nèi)核可裁剪、具有優(yōu)秀網(wǎng)絡(luò)功能的高性能、穩(wěn)定可靠的操作系統(tǒng),憑借優(yōu)良特性已在許多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
　　本文首先閱讀大量關(guān)于GPRS技術(shù)和嵌入

3、式Linux技術(shù)的資料,針對當(dāng)前城市亮化集中控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和SCADA系統(tǒng)中主要無線通信技術(shù)進(jìn)行對比,結(jié)合系統(tǒng)的用戶需求,分析實(shí)際城市亮化集中控制系統(tǒng)中廣泛采用的SMS短消息通信方式存在傳輸數(shù)據(jù)堵塞和安全問題,提出了一種基于GPRS的嵌入式系統(tǒng)安全無堵塞通信設(shè)計(jì)方案。
　　其次,根據(jù)城市亮化集中控制系統(tǒng)的用戶需求和無堵塞通信設(shè)計(jì)方案,進(jìn)行嵌入式集中控制終端硬件電路設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)內(nèi)容包括最小系統(tǒng)電路、安全電路和通信接口電路等。其中,

4、GPRS模塊選用內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議的GTM900C。通過對硬件電路的功耗估算和設(shè)計(jì)安全性分析,完成硬件電路的設(shè)計(jì),并在此硬件平臺(tái)上進(jìn)行Linux的移植,結(jié)合用戶需求,實(shí)現(xiàn)GPRS/GSM和嵌入式Linux有機(jī)結(jié)合的安全無堵塞通信的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)。
　　最后,進(jìn)一步分析SCADA系統(tǒng)通信安全問題,提出了一種基于優(yōu)化的RSA和Rijndael混合加密策略。這種方案有利于GPRS/GSM數(shù)據(jù)通信的安全性,提高算法的運(yùn)算速度,確保無線通信