无线家庭网络中设备的自动接入与管理

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本文通过对家庭网络中的各种无线通信机制、动态主机配置协议(Dynamic Host Configuration Protocol, DHCP)、简单网络管理协议(Simple Network Management Protocol, SNMP)、楼宇自动化控制网络协议(Data Communication Protocol for Building Automation and Control Network, BACnet)以及网络安全技术的研究,提出了支持设备自动接入的无线家庭网络管理系统。论文描述了该无线家庭网络管理系统中设备入网、家庭网络管理和信息安全传输的具体过程,并提出了家庭网络管理的具体可行方案。重点描述了家庭网络中设备管理的三个阶段:接入阶段、注册阶段和管理阶段。针对家庭网络这一特定应用场景对DHCP协议进行了改进,在保证协议兼容性的前提下实现了家庭设备入网后能够安全地自动获取网络地址。借鉴SNMP中的报文结构,针对家庭网络中的信息类型设计了家庭设备管理过程中采用的标准消息类型,提出了适用于家庭网络管理的可行方法。利用BACnet协议中面向对象的设计思想,将家庭网络中的设备信息抽象为设备的属性和设备提供的服务。本文提出了基于XML的设备信息描述方案,设计了简单的XML描述模板,用于家庭设备管理过程中的信息描述与设备管理。通过对认证、加密、数字签名等网络安全关键技术的研究,提出了针对家庭网络的两种安全防范策略。总体上解决了设备开启后自动接入网络、入网设备接受控制中心的统一管理和设备安全通信等问题。最后在PC与ARM开发板上完成了该系统应用层的软件实现,证明了该系统进行家庭网络管理的可行性。
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