jbo竞博官网|低功耗广域物联网（LPWAN-IOT）安全技术研究

2023-11-10 13:21:03

第一章绪论1．1LPWAN阐述物联网作为战略性新兴产业的最重要组成部分，已沦为当前世界新一轮经济和科技发展的战略制高点之一。物联网通信技术有很多种，从传输距离上区分，可以分成两类：一类是短距离通信技术，代表技术有Zigbee、Wi－Fi、Bluetooth、Z－wave等；一类是广域网通信技术，业界一般定义为LPWAN（Low－PowerWide－AreaNetwork，低功耗广域网），典型的应用于场景如智能遗文表格。LPWAN技术又可分成两类：一类是工作在非许可频段的技术，如Lora、Sigfox等，这类技术大多所谓标准化、自定义构建；一类是工作在许可频段的技术，如GSM、CDMA、WCDMA等较成熟期的2G／3G蜂窝通信技术，以及目前渐渐部署应用于、反对有所不同category终端类型的LTE及其演变技术。

作为LPWAN的主要技术代表，NB－IoT技术、LoRa技术逐步沦为物联网领域的研究热点，其面对的安全性问题以及安全性技术手段随之沦为最重要的研究内容。1．2LoRa技术及其体系架构LoRa是LPWAN通信技术中的一种，是美国Semtech公司使用和推展的一种基于扩频技术的超强远距离无线传输方案。这一方案为用户获取一种非常简单的能构建远距离、宽电池寿命、大容量的系统，进而拓展传感网络。目前，LoRa主要在全球免费频段运营，还包括433、868、915MHz等。

2015年3月，Semtech公司联合正式成立了对外开放的、非盈利的的组织LoRa联盟，一年时间里，LoRa联盟早已发展成员公司150余家，整个产业链从终端硬件产商、芯片产商、模块网关产商到软件厂商、系统集成商、网络运营商等每一环皆有大量的企业，这种技术的开放性，竞争与合作的充分性促成了LoRa的较慢发展与生态兴盛。LoRa网络主要由终端（可内置LoRa模块）、网关（或称之为基站）、Server和云四部分构成。

应用于数据可双向传输，其网络架构如图1－1右图。图1－1LoRa物联网系统架构1．3NB－IoT技术及其体系架构NB－IoT（NarrowBand－InternetofThings）是2015年9月在3GPP标准的组织中立项明确提出的一种新的窄带蜂窝通信LPWAN技术，它基于现有的蜂窝网络建构，只消耗大约180kHz，可必要部署在GSM网络、UMTS网络和LTE网络。其核心是面向低端物联网终端（低耗流），合适普遍部署在智能家居、智慧城市、智能生产等领域。

基于NB－IoT技术的物联网系统架构如图1－2右图。图1－2NB－IoT物联网系统架构NB－IoT具备四大优势：一是低功耗，NB－IoT终端模块的待机时间可长约10年；二是低成本，模块预期价格不多达5美元；三是低覆盖面积，室内覆盖面积能力强劲，比现有的网络增益高达20dB，相等于提高了100倍覆盖面积区域能力；四是强劲相连，NB－IoT一个扇区需要反对10万个相连。

NB－IoT用于许可频谱，领先于LoRa等技术。第二章LPWAN安全性2．1传统物联网与LPWAN物联网安全性物联网系统架构一般来说可以分成感官层、传输层和应用层。物联网三层架构如图2－1右图。

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