基于Socket通信的工业机器人监控系统研究

针对Epson-G6和Staubli-TX90工业机器人,研究一种基于Socket通信的工业机器人监控系统。系统分为本地监控端和Web远程监控端。基于TCP协议和Socket通信技术,编写了机器人控制器服务端程序和MFC类库开发的客户端程序,客户端分为通讯功能模块,末端坐标轨迹存储模块和基于OpenGL类库的运动姿态展现模块。在此基础上, 基于J2EE架构和WebSocket通信协议编写了Web远程监控端程序,分为用户管理模块和实时监控模块。系统实现了机器人末端坐标轨迹的采集并远程存储至PostgreSQL数据库,同时通过逆运动学计算展现了机器人三维运动姿态,并在Web页面以动态曲线方式监控机器人的末端坐标轨迹。     

智能卡和口令结合的动态认证方案

远程认证协议能有效的保证远程用户和服务器在公共网络上的通信安全。提出一种匿名的安全身份认证方案,通过登录 的动态变化,提供用户登录的匿名性,通过用户和服务器相互验证建立共享的会话密钥,抵抗重放攻击和中间人攻击,实现用户安全和隐私,通过BAN逻辑分析证明改进方案的有效性,通过安全性证明和性能分析说明了新协议比同类型的方案具有更高的安全性、高效性。     

基于BB84协议利用多对量子态实现量子密钥分配

为了改善BB84协议防窃听的能力,在BB84协议的基础上提出用M(M=3,4,5…)对量子态实现量子密钥分配。为了检测其安全性,用截获-重发的方式对量子密钥分配过程进行窃听,窃听者分别采用两种检测光子状态的方法:在M组基中随机选取一种基和用Breidbart基测量,并在这两种窃听方法下分别通过计算机仿真探究M值与安全性能的关系。仿真结果表明:用多对量子态实现量子密钥分配时,发现窃听者的能力与BB84协议相同,而窃听者可以获取的正确信息要比窃听BB84协议获取的正确信息少。从而提高了量子密钥分配的安全性。     

Virtual topology design scheme with energy efficiency for IP over elastic optical networks

The rapid growth of the Internet raises the importance of resource planning of Internet protocol（IP） over elastic optical networks（EONs）, which is a challenging task due to more complex and obscure physical constraints of it. Compared with network cost, the power consumption may eventually become the barrier to the expansion of the Internet. We present an energy-efficient virtual topology design（VTD） scheme for IP over EON. We explicitly explain and analyze the mixed integer linear programming model and the heuristic algorithm for this scheme. Numerical results show that the proposed VTD scheme can significantly save power consumption.     

水下通信中的异常声压监控网络系统设计

传统水下通信声压异常监控网络存在无法自主完成节点的投放和回收,存储监控盲区并且无法进行动态组网,不能对异常声压进行准确的监控等较大的缺陷;为此,设计并实现了一种新的水下异常声压监控系统,系统中的通信协议基于节点间的深度信息完成数据的转发,给出了系统中监控器、CC2430 处理器、终端节点以及协调器节点的硬件设计原理并给出了系统采集数据的软件流程;系统中实现了对链路层的AODV 路由协议进行改进,增强系统对异常声压的监控性能;测试结果说明,该系统获取的声压监测星座图明显优于传统系统,在不同的干扰类型下,发射信号使用PSK调制,载波中心频率是10 kHz,采样率是50 kHz,码率是2 000 bit/s;实验结果表明:该种系统具有较低异常声压信号监控误差率,可对异常声压信道的传输特性进行较好的校正和补偿,具有较强稳定性。     

基于web网络优化协议的水质污染程度在线监测系统设计

针对传统人工水质污染程度检测工作效率低、实时监测能力不强的问题,设计并实现了基于web网络优化协议的实时在线水质污染程度自动监测系统,系统利用无线传感器网络节点对区域水源水质进行监测,通过无线分组通信技术与宽带网络对数据进行远程传送,工作人员可实现web实时在线的水质信息查询、管理控制、数据收集、报警提示等操作,基于web的水质监测系统,提升了系统的可扩展性、易用性以及实时性等;系统硬件包括传感器模块、无线通信模块、单片机外围电路、以太网接口模块等;系统软件设计了web网络优化协议、系统监测平台、远程参数设置、驱动程序等内容;应用该系统对西安市护城河的水质进行污染程度监测,部署20个传感器监测节点,1个监测子站节点,1个远程web监测主站,分别监测河水中pH值、总磷浓度TP、化学耗氧量(COD)、氨氮浓度,连续采样两天时间,通过仿真实验表明,该系统实现了100%的通信成功率,网络之间访问速度是传统网络协议的5~8倍,无线传感器网络与远程监测工作稳定可靠,通信速率满足实时监测要求,适用于对城市水源水质污染程度的实时在线监测。     

基于自适应权值的数据报指纹特征识别与发现

面对未知协议下的报文数据,由于不能通过协议规范获得相关特征,导致传统的模式匹配方法在报文提取和协议识别过程中存在着难题;提出了以数据挖掘理论为基础的数据报指纹特征提取方案;在特征序列挖掘过程中引入自适应权值,对源数据中的序列模式进行加权统计得到判决结果;再利用提升率对特征序列进行关联规则验证,输出数据报的指纹特征;最后,采用ARP广播帧和ICMP数据包作为原始数据,测试提取数据报指纹特征;实验结果表明,自适应权值的引入能够有效减小报文中冗余数据段的干扰,提高指纹特征提取的正确率,并对报文的长度变化有一定的鲁棒性。     

一种网络温湿度控制器设计与实现

针对现代新型建筑工程对节能和自动化控制的要求,设计了一个基于开源的TCP/IP协议栈uIP的网络温湿度控制器,该产品既可以作为独立的控制器,也可以作为RS485网络的路由器;该控制器的应用可以将建筑现场的执行器和传感器接入局域网,便于通过互联网方式集中控制与管理,使得温湿度环境数据采集和传输不再受采集控制终端数量、分布区域、传输距离等限制;该控制器中嵌入微型web服务,用户通过浏览器便可以实现实时准确地监控建筑体内的温湿度等情况,解决了数据访问对PC客户端程序的依赖,为其他系统解决方案提供条件;文章同时给出详细的电路图和软件流程图,对uIP协议的其他应用项目有一定的参考意义。     

Teleportation attack on the QSDC protocol with a random basis and order

The quantum secure direct communication （QSDC） protocol with a random basis and order is analysed and an effective attack, i.e. teleportation attack, is presented. An eavesdropper can obtain half of the transmitted secret bits with the help of this special attack. It is shown that quantum teleportation can be employed to weaken the role of the order-rearrangement encryption at least in a certain circumstance. Meanwhile, a possible improvement on this protocol is proposed, which makes it secure against this kind of attack.     

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