基本信息
- 项目名称：
- 物联网多频段协议分析仪
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 本作品实现对2.4GHz、780MHz以及433MHz频段数据同时进行检测。通过Ethernet传到被测物联网的监控服务中心，并结合自主开发的协议分析软件对所采集的数据报文进行完整的协议解析。
- 详细介绍：
- 本作品采用了射频、锁相环、高效数据存储、实时调度算法等技术实现对2.4GHz、780MHz以及433MHz频段数据同时进行检测。通过自主设计的18个无线射频模块采集无线数据报文发送给主控制器。主控制器完成原始数据报文的捕获和时间戳的整合。采用异步FIFO存储数据信息和时间戳，利用实时调度算法，通过Ethernet传到被测物联网的监控服务中心，并结合自主开发的协议分析软件对所采集的数据报文进行完整的协议解析。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 1、目的：规范分析网络数据包，确认数据包的协议类型，从而为物联网的开发提供性能测试、辅助设计、安全评估、故障诊断等服务基本思路：各频段射频模块接收到物联网各子网的无线信息，将处理后的数据传给主控制器。主控制器采集各个射频模块处理过后的数据，进行缓存，再统一调度通过Ethernet传到被测物联网的监控服务器进行在线协议分析。 2、创新点：1)多频段：本作品主要采集2.4GHz、780MHz和433MHz三个频段的数据。2)多协议：本作品能完成对Wireless HART、6LoWPAN 、ZigBee、ISA100.11a、WIA-PA、IEEE 802.15.4E无线网络协议进行完整的协议解析；3)信息交互：本作品能完成不同频段以及不同协议之间的信息交互。 3、技术关键：无线射频模块的软硬件设计；上位机对6LoWPAN、ISA100.11a、Wireless HART、WIA-PA、ZigBee、IEEE 802.15.4E协议进行完整的协议解析。 4、技术指标：工作频段-2.4GHz、780MHz、433MHz；解析格式协议-ISA100.11a、Wireless HART、WIA-PA、IEEE802.15.4E、ZigBee、6LowPAN。
科学性、先进性
- 委托科技查新处，本项目查新结论如下：（一）据检索的相关文献表明，在国内外公开的文献中，未见对2.4GHz频段、780MHz频段以及433MHz频段数据同时检测的报道。（二）国内外已有IEEE 802.11 MAC层协议解析、IEEE802.1*协议解析等报道，其中，有报道一种多协议解析方法。但未见对ZigBee、Wireless HART、ISA100.11a、WIA-PA、IEEE 802.15.4E、6LoWPAN进行协议解析的报道。（三）据检索的相关文献表明，国内外已有一系列协议分析系统的报道。但都是针对有线或者某一个无线通信技术的协议分析方法和设备。未见针对2.4GHz频段、780MHz频段以及433MHz频段的多频段进行数据检测的同时，还具有ISA100.11a、Wireless HART、ZigBee、IEEE802.15.4E、WIA-PA、6LoWPAN等协议报文分析功能的设备报道。
获奖情况及鉴定结果
- 2010年10月，本作品参加“2010中国国际物联网（传感网）博览会” 成功地展示了我们自主研发的物联网多频段协议分析仪，受到同行的高度评价。
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 普通转让
作品可展示的形式
- 1、实物 2、图片 3、现场演示 4、样品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 1、技术特点和优势：1)设计的无线射频模块；2)移植6LoWPAN、ISA100.11a、Wireless HART、WIA-PA、ZigBee、IEEE 802.15.4E协议栈；3)自主开发的上位机协议分析软件对诸如IEEE 802.15.4E、Wireless HART 、6LoWPAN、WIA-PA、ISA100.11a、、ZigBee、协议进行完整的协议解析。 2、应用前景：物联网多频段协议分析仪利用多频段无线射频模块获取测试环境中2.4GHz、780MHz以及433MHz频段上的实时数据，结合测试代理返回的数据和结果，依据智能分析与预测评估等技术，提供测试结果及测试报告信息，并分析导致测试未通过的原因。因此在物联网一致性测试中具有非常广泛的应用前景。 3、市场分析：我们小组开发的物联网多频段协议分析仪，已经和台湾的达盛电子公司进行了合作（合作协议书）。
同类课题研究水平概述
- 基于网络数据捕获和协议分析技术，可以应用在广义上的协议分析仪（Analyzer）上，之所以这样定义是因为侧重于网络捕获数据捕获和侦听的纯软件协议分析系统叫做嗅探器（Sniffer），而基于硬件或软硬件结合的网络数据捕获和分析系统叫协议分析仪。但在某些场合他们的分界是模糊的，因为它们在功能上都能捕获并分析数据。 目前典型的协议分析仪有HP公司的Internet Advisor(网络专家系统)、Fluke(福禄克公司)的OptiView-PE、WG公司的Domino系列协议分析仪，NAI公司出品的Network Associates Sniffer Portable等，这类协议分析软件无论在协议分析软件在数据分析的实时性以及数据流量的产生能力上与硬件实现的协议分析仪相比仍有差距。还有一些比协议分析仪更高层次的网络性能测试工具，站在应用层的角度使用一些基准流量和对网络系统的性能进行分析，代表性的软件是Ganymede Software公司的Chariot 软件。另外还有一类软件就是用于网络系统规划验证的网络系统模拟环境，国外已有一些这样的软件能对用典型的网络技术或它们的组合构建的较大型的网络系统进行模拟，但往往价格十分昂贵。 在网络协议分析的研究与开发方面，虽然国内外已有一系列协议分析系统，但是这些都是针对有线或者某一个无线通信技术的协议分析方法和设备。到目前为止，还没有一个专门针对IEEE802.15.4工业无线的协议分析设备，无线网络协议分析的研究与开发工作还处于探索阶段。国内外针对无线的协议分析方法与技术还不成熟，面临着许多基础问题和难题需要解决。
