传感器为各种军事系统提供了便捷的接口，从武器的监视和控制到远程操作的运载工具。幕后，部署了数百甚至数千个传感器来监视军事设备或设施。统上，这些大型传感器网络的安全可靠连接需要有线安装，并且当前的无线技术提供了更灵活，更具成本效益的解决方案。
于本文的目的，我们将讨论的范围限于飞机或轮船的健康状况，正在研究使用“嵌入式或嵌入式”传感器网络。将传感器放置在固定且可能无法访问的位置时，这些网络通常具有较低的数据吞吐量，并负责测量物理条件，例如振动，温度，压力，应力和加速度。前的有线传感器解决方案可提供一定程度的覆盖范围，但是电缆安装成本高且重量增加：由于这两个因素的结合，传感器被限制在覆盖范围的一小部分期望。际上，无线解决方案必须满足这种苛刻环境的严格要求。想情况下，典型的传感器阵列将在设备中使用10年，并且设备本身可能需要在30年或更长时间内进行多次升级或升级。感器和无线电线路必须免维护，并且对于“无线”安装，最好是电池和能量回收技术的能耗非常低。密性和安全性自然很重要：如果无线传感器网络要替换有线网络，恒温阀芯则它必须具有安全的消息传递功能，并能够防止非法入侵和欺诈性外部攻击。X.消息传递的可靠性也至关重要：以复杂的金属隔层和密闭空间为特征的机载或舰载军事环境，对无线传输构成了重大挑战。所周知，点对点无线电通信是不可预测的，并且在特殊条件下会受到RF干扰，多径衰落，路径阻塞和完全节点故障的影响。将节点配置在网格中时，如果使用多个通道来避免干扰，则可以解决这些问题，并且可以识别阻塞的路径和丢失的节点，并自动重新配置传输路径。果可以使用无线传感器网络来满足上述要求，那么好处将是巨大的。独安装的成本通常足以证明使用无线技术的合理性，因为敷设电缆的成本可能比传感器本身的成本高10倍以上。外，随着传感器覆盖范围的扩大，机器状态监控可显着减少系统停机时间，提高机械效率，并提供可预测的维护。几种技术可供考虑：卫星和蜂窝技术适用于传感器间距很重要的室外应用，但不适用于空中或封闭的载波环境。
外，它们每个数据包的能源成本也最高，并且可能要求数据通过第三方网络运营商，这可能会使安全问题复杂化。一个选择是WiFi（IEEE 802.11b，g），与卫星或蜂窝技术相比，每个数据包的能源成本要低得多，但与传统的移动数据使用相比，其接入点通常更高。固定传感器建立可靠通信的密度。为一种折衷，与使用大量低功率节点相比，使用较少数量的较高功率节点时，这种解决方案将是适当的。有许多基于LR-WPAN（低速无线LAN）标准的基于IEEE 802.15.4的解决方案，包括凌力尔特公司的DustNetworks®产品线。802.15.4标准非常适合具有相对较低的数据速率（小于250 kbps）和较短的数据包长度的低功率，短距离传感器阵列。种竞争的IEEE 802.15.4解决方案都使用互连的节点网络，以便O可以在不同的路径上承载数据包以提高传输的可靠性。
传统的网络配置相比，Dust Networks产品得到了改进，并开创了时间同步信道跳频（TSCH）协议，该协议已成为主要的无线信号源，例如IEC62591（ WirelessHART）和IEEE 802.15.4E。
格标准的基础。ZigBee Pro提供了一种替代方案，但不支持在端节点上实现全网格，并且由于消息位于网络中，恒温阀芯因此CSMA（运营商多路访问）技术的使用不可避免地导致数据包冲突。同的时域。
赛。着网络规模的增加，这将成为一个日益严重的问题，并且由于节点必须在随机延迟后重试传递消息，因此会浪费能量。ZigBee Pro并非针对所有节点上的极低功耗进行了优化，稍后我们将看到名为“ Snap”和“ DigiMesh”（ZigBee Pro变量）的替代解决方案试图克服此问题。是一个问题，但不能与SmartMesh IP解决方案的性能或安全性相比。
SmartMesh网络由一个自整形的多跳节点网格（称为“节点”）收集和传输数据，以及一个网络管理器来监视和管理网络性能和安全性。与主机应用程序交换数据。SmartMesh Dust and Manager是用于集成无线传感器网络的完整解决方案。
们将基于Dust Networks的Eterna®SoC片上系统技术的硬件与时间同步的通道跳频链路层和完整的网络软件相结合，在RF环境中提供了超过99.999％的数据可靠性。求更高。络中的每个节点（包括路由节点）的自治权都超过10年。想情况下，无线传感器不应要求外部电源即可实现“拆卸”安装概念。SmartMesh IP使用7.5 ms的预定义时隙集中管理来同步节点之间的数据包通信。
槽是根据应用程序的带宽需求分配的，但是工作周期通常大于1％。点仅在预定时间唤醒，从而提供极低的功耗。由节点消耗的平均电流通常小于50μA。
此，使用两节AA锂电池可以运行5至10年。ZigBee Pro解决方案消耗更多的功率，因为路由节点在接收模式下连续通电（因此需要线路功率水平）。管Snap和Digi-Mesh提供低功耗路由器，但它们依赖于IEEE 802.15.4标准的“信标”功能，当整个网络进入睡眠和唤醒状态时，会严重限制带宽。
有SmartMesh网络数据包均经过每个层的身份验证，并实现了端到端加密。链路层，使用执行密钥和时间计数器在每个跃点对数据包进行身份验证。外，使用执行会话密钥和共享计数器执行数据包的端到端身份验证和加密。
些身份验证层共同提供了针对重放攻击和中间攻击的保护。过基于一个会话的对称128位AES对称密钥加密，有效防止数据包丢失。节点最初使用特殊的登录密钥，然后使用随机数生成器将多个密钥分配给新节点。用许多这样的加密密钥，破坏一个节点不会损害网络中其他节点的安全性。SmartMesh比Snap和Digi-Mesh解决方案要安全得多，后者的整个网络都使用一个加密密钥。Dust Networks的SmartMesh IP产品线| b | IEEE 802.15.4标准LR-WPAN W以极低的功耗完全实现了自优化的自动刷新再生网状网络。过将同步时隙与跳频和强大的加密功能结合在一起，可以获得消息传递可靠性大于99.999％的安全无线网络，使其成为有线传感器网络的现实替代方案。于下一代军事装备基础设施中的无线传感器网络，IP SmartMesh产品可以构成其技术平台的基础，并具有降低成本，节省时间的巨大潜力建设和增加的操作灵活性。
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