| 【中文题名】 | 基于嵌入式网络技术的自动抄表系统及其安全问题研究 |
| 【英文题名】 | Research on Embedded Internet Based Automatic Meter Reading System and Its Security Issues |
| 【学科专业】 | 电子科学与技术 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-7-11 |
| 【中关键词】 | 自动抄表系统,嵌入式网络技术,网络安全,安全通信协议,密码学算法, |
| 【英关键词】 | AMR（Automatic Meter Reading）,Embedded Internet technology,Network security,Secure communication protocol,Cryptographic algorithm, |
| 【分类导航】 | 工业技术>电工技术>输配电工程、电力网及电力系统>电力系统的自动化>遥远测量与遥远控制> |
| 【论文摘要】 |
自动抄表系统采用电子和计算机以及网络技术来实现自动读取和处理各类表计数据的功能，从根本上克服了传统的人工抄表方式的不足，受到用户和能源管理部门的欢迎。本文以自动抄表系统作为研究对象，主要研究内容有：
(1)在研究自动抄表系统发展状况的基础上，设计了基于嵌入式网络技术的自动抄表系统的总体结构，比较了其中三种方案的优缺点，指出电能表直接接入Internet并通过Internet进行自动抄收和管理是自动抄表系统的发展趋势，并分析了该方案得以推广实施的关键技术。
(2)从功能实现、成本等多方面要求考虑自动抄表系统网络接入模块使用的微控制器，选定低成本的8位微控制器，并确定网络接入模块的实现方案。根据自动抄表系统的特点和需求选择TCP／IP协议族每一层需要实现的协议子集，并给出在8位微控制器上实现嵌入式TCP／IP协议栈的方法和部分协议实现流程。这种网络接入技术降低了网络接入成本，从而达到自动抄表系统低成本实施的要求。
(3)研究了自动抄表系统中存在的网络安全问题，并参照一般性安全体系结构设计方法，结合自动抄表系统的特点提出全面的安全解决方案。
(4)针对自动抄表系统的特点，尤... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
2-3 |
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Abstract |
3-5 |
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目录 |
5-7 |
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第一章 绪论 |
7-18 |
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1.1 自动抄表系统的研究背景和意义 |
7-8 |
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1.2 自动抄表系统的发展史及研究现状 |
8-16 |
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1.2.1 自动抄表系统的发展史 |
8-10 |
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1.2.2 自动抄表系统的研究现状 |
10-16 |
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1.3 本文主要工作 |
16-17 |
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1.3.1 基于嵌入式网络技术的自动抄表系统设计 |
16 |
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1.3.2 自动抄表系统安全问题研究 |
16-17 |
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1.4 本文章节安排 |
17-18 |
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第二章 自动抄表系统方案设计 |
18-24 |
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2.1 引言 |
18 |
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2.2 系统设计要求 |
18 |
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2.3 子系统构成分析 |
18-19 |
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2.4 系统总体结构 |
19-21 |
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2.5 系统方案比较 |
21-22 |
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2.6 系统关键技术 |
22-23 |
|
2.7 本章小结 |
23-24 |
|
第三章 嵌入式网络技术实现方法 |
24-42 |
|
3.1 引言 |
24 |
|
3.2 实现方案 |
24-26 |
|
3.3 嵌入式 TCP/ IP协议子集 |
26-29 |
|
3.3.1 链路层协议子集 |
26-27 |
|
3.3.2 网络层协议子集 |
27-28 |
|
3.3.3 传输层协议子集 |
28 |
|
3.3.4 应用层协议子集 |
28-29 |
|
3.3.5 嵌入式 TCP/ IP协议子集 |
29 |
|
3.4 嵌入式 TCP/ IP协议栈的实现 |
29-41 |
|
3.4.1 链路层协议的实现 |
29-33 |
|
3.4.2 网络层协议的实现 |
33-35 |
|
3.4.3 传输层协议的实现 |
35-39 |
|
3.4.4 应用层协议的实现 |
39-41 |
|
3.5 本章小结 |
41-42 |
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第四章 自动抄表系统安全解决方案 |
42-53 |
|
4.1 网络安全问题概述 |
42-45 |
|
4.2 自动抄表系统安全的特点 |
45-46 |
|
4.3 自动抄表系统安全体系结构设计 |
46-52 |
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4.3.1 安全体系结构设计方法 |
46-48 |
|
4.3.2 自动抄表系统安全体系结构 |
48-52 |
|
4.4 本章小结 |
52-53 |
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第五章 自动抄表系统安全通信协议与算法 |
53-78 |
|
5.1 安全协议 AMRSCP设计分析 |
53-58 |
|
5.1.1 基于密码学的安全协议 |
53 |
|
5.1.2 AMRSCP实现的层次 |
53-54 |
|
5.1.3 AMRSCP使用的密钥体制 |
54-56 |
|
5.1.4 AMRSCP的安全功能要求 |
56-58 |
|
5.2 安全协议 AMRSCP的设计 |
58-64 |
|
5.2.1 参考协议 |
58-59 |
|
5.2.2 自动抄表系统安全通信协议 AMRSCP |
59-61 |
|
5.2.3 AMRSCP的安全性 |
61-64 |
|
5.3 AMRSCP中的密码学算法 |
64-77 |
|
5.3.I A/G算法 |
64-65 |
|
5.3.2 HASH函数 |
65-70 |
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5.3.3 对称加密算法 |
70-74 |
|
5.3.4 随机数发生器 |
74-77 |
|
5.4 本章小结 |
77-78 |
|
结束语 |
78-80 |
|
参考文献 |
80-84 |
|
致谢 |
84-85 |
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作者攻读学位期间发表的论文 |
85 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.143261 |
