研究
Technology Study
D
I G I T C W 技术
20DIGITCW
2019.05
根据倒车防撞预警系统的提示，进行操作，有效的减小因为倒车出现交通安全事故的概率。
1 整体设计
该倒车防撞预警系统的整体设计可以看做是由三个部分组成的，分别是收发一体式的超声波测距探头模块，数据接收处理模块以及声光报警模块。汽车后方的超声波发生器会发出频率为40 kHz 的脉冲，这一脉冲如果在汽车倒车的过程中碰到障碍物，就会反射回来，超声波的接收器就会接收到，并且计算出这一过程中需要的时间，从而推断出超声波到障碍物往返的时间，超声波的速度是已知的，就可以计算出汽车和障碍物之间的距离。当汽车和障碍物的距离很小，已经超过了安全距离，那么预警系统就会发出警报进行警示，如果距离还在不断的缩小，警报的频率就会增大，让驾驶员能够得到安全提示，根据提示进行倒车，具体系统的整体设计的框架如图1所示
：
图1 系统整体设计框图
2 硬件电路设计
2.1 超声波放大驱动电路
对于硬件电路的设计，需要从三部分进行，分别是超声波放大驱动电路、超声波信号处理接收电路以及声光报警电路。采用传感器作为收发一体式超声波测距探头模块来作为超声波放大驱动电路系统，用40kHz 的脉冲进行驱动，驱动频率为40 kHz ，定时器脉冲的宽度为250 μs ，由外部引脚输出8组载波为40kHz 的脉冲，脉冲信号经由三极管放大，之后再进入谐振电路，该谐振电路是由中周组成的。这一谐振电路是具有选频的能力的，这也是该电路的一大特点，通过这一电路可以将系统的频率成分进行保留，将其他没有用的频率过滤掉，有效屏蔽其他信号的干扰，提高系统的精度和灵敏度。2.2 超声波信号处理接收电路
系统的最终的工作效果取决于超声波信号处理接收电路的设计，信号处理接收电路设计的关键在于对回波信号进行有效的筛选，对其他波的干扰进行屏蔽，保障信号的灵敏度。因此，本文对超声波信号的处理采用了多路反馈的有源带通滤波器电路的方式。带通滤波器在中心频率上，抑制回波信号的能力最弱，对信号的衰减作用，滤波器最小，系统的灵敏性较好，抗干扰能力较强。电阻和超声波接收传感器的频率特性曲线关系很大，如果电阻比较大，那么电路中的上下限的截止频率就比较接近，带宽也
比较小，可以很好的处理杂波信号，频率的选择性也很强。如果电阻比较小，那么带宽就会很大，对信号的选择性就会很低，因此要关注带宽的大小，才能够选择出合适的中心频率。2.3 显示报警电路
很多成熟的应用和模块都可以应用在显示报警电路上，这样的现实报警电路可以很好的在串口协议的支持下，发出具体的方位和距离，告诉报警系统。这些数据可以让报警模块对信息进行分析，发出报警的警告，在适合的频率中，从而达到警示驾驶员的效果。驾驶员根据显示报警电路发出的警报，及时的对车辆进行合适的操作，从而安全的完成倒车的过程，有效的避免安全事故的发生。
3 仿真试验对比测试
在设计好电路之后，可以对其进行仿真试验的对比测试，利用Multisim12.0进行仿真测试，测试的结果如图2所示。根据图2的显示，系统电路可以对频率进行选择，中心频率是符合要求的。示波器的观察下，当输入压信号值为1.8mV 时，要想得到带通滤波频率的幅值特性曲线，如图3所示，需要对输入频率信号的大小进行连续的调节。由曲线可以看出，测试的结果和仿真试验的
结果一致，都有比较好的性能和效果。
图2
仿真曲线
图3 带通滤波器频率幅值特性曲线图
4 结束语
本文设计的倒车防撞预警系统原理简单，电路也不复杂，对杂波的抗干扰能力好，在这一过程中也不会因为杂波的影响，降低信号的灵敏度，仿真试验和测试都显示出了很好的性能，这一电路设计是合理的。目前倒车雷达在远距离探测时经常（转下页）
倒车防撞预警系统电路设计研究
常 君
（东软集团（大连）有限公司，大连 116085）
摘要：本文对其系统的硬件电路设计进行了重点介绍，分析了其在倒车的过程中的超声波测距原理，以及实时监测车辆后方障碍物距离的信息情况，最后这些信息可以通过串口传输到声光报警模块进行语音播报警示。
关键词：电子线路；故障诊断；实训设备；STM32doi ：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2019.05.011中图分类号：U46，TN95 文献标示码：A 文章编码：1672-7274（2019）05-0020-02
Technology Study
技术研究
DCW
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数字通信世界
2019.05
（接上页）会发生误报频发的现象，采用这样的倒车防撞系统电路，可以很好的避免这一问题，商业应用价值很高。参考文献
[1] 张新.一种倒车防撞预警系统电路设计[J].中国科技信息，2018（15）： 70-71.
[2] 刘丽华.基于STC89C52的简易倒车防撞系统的设计与实现[J].辽宁科技学
院学报，2017，19（05）：11-12+3.
[3] 谭海艳，陈丽霞.倒车防撞预警系统[J].福建电脑，2015，31（12）：107- 108+69.
[4] 唐阳山，杨培菲，邱瑞，徐晓峰.基于AT89S52汽车倒车防撞预警系统的设计[J].辽宁工业大学学报（自然科学版），2013，33（06）：383-386.[5] 黄川，朱林.基于单片机的倒车防撞预警系统设计[J].
科技资讯，2012（30）：177.
汽车防撞系统1 背景
无线传感器网络在某些重要区域（军事等）受到攻击时会造成非常严重的后果。目前，研究人员已为安全漏洞开发基于信息安全原则的协议，例如完整性，机密性，身份验证，不可否认性和可用性，并采取预防措施来防止对传感网中数据流的攻击。
传感网中通常通过广播进行消息的传输，这可能会导致许多安全漏洞和攻击。传感器节点必须具有密钥管理和身份验证机制才能相互识别。由于无法通过更改移动传感器节点的位置来创建固定拓扑，因此必须进行安全路由。为了使节点能够相互识别，在传感网中频繁地使用单播认证机制。然而，尽管这些机制有助于提高通信的安全性，但它们不能直接适用于多播和广播传输。本文对无线传感器网络的安全性进行了评估，并讨论了认证安全策略。
2 传感网中的安全威胁
由于传感网为以数据为中心的网络，因此数据的安全必须得到保证。而无线数据传输的方式使得数据面临更多的威胁。传感网必须能够抵御不同的安全攻击，确保观测任务的可信性与生成数据的安全性，保障数据传输的精度与安全性。当前，传感网在数据的路由中继中面临多种多样的威胁：（1）路
由信息的欺骗、更改与重发：攻击者可更改节点间的路由信息，建立路由环路，伪造路由信息等。（2）选择转发：恶意节点主动破坏传入的消息。该节点类似于黑洞，用于阻止数据流的进一步转发。如果攻击者在数据流的传输路径上，则它就像一个黑洞，破坏每个数据包，拒绝转发某些消息，接收和修改来自几个选定的正常节点的数据包。如果攻击者侦听数据流路径但不在传输路径上，则它会导致每个传输数据包的拥塞与碰撞。（3）沉洞攻击：恶意节点伪装成汇聚节点，使所有数据包都传输至本地。在沉洞攻击中，所有网络数据都处于危险之中。沉洞攻击可以通过激活选择性转发攻击来篡改数据包流传输路径。它使一个恶意节点对其邻居节点特别有吸引力，为制造沉洞提供必要的环境。简而言之，沉洞攻击通过说服邻居节点它是汇聚节点来抑制特定区域中的消息传输。（4）女巫攻击：恶意节点拥有多个ID ，因此，可以在不同的地方同时进行攻击。女巫攻击大大降低了容错系统的有效性。同时，由于恶意节点拥有多个ID ，因此可以随意更改其位置信息。它降低了如身份验证，多路径路由，拓扑维护等安全防护技术的有效性。
（5）虫洞攻击：攻击者通过伪装低延迟的连接接收消息，并且可以通过隧道在不同部分重建连接。虫洞攻击由两个通过信誉值减少彼此间的距离的节点构成。攻击者说服两个远程节点，使之相信他们为邻居节点，它可以更快地从网络的一端向另一端发送数据包。
（6）Hello 洪泛攻击：攻击者使一个节点相信它是邻居节点，伪造的信息可以以高传输功率传输。许多自称为邻居的节点需要节点来广播Hello 数据包，接收Hello 数据包的节点假定发送方处于通信范围。
Hello 洪泛攻击的目的是为了通过在网络中造成混乱来减缓传输速率。
3 传感网安全认证技术
（1）密钥生成技术：椭圆曲线加密（ECC ）用于在信息处理资源不足的应用场景中实现安全保障功能。协议具有高处理速度，低计算复杂度和较小的密钥存储要求。使用ECC 的自组织算法包括两个阶段：间接证书创建过程和混合密钥建立过程。ECC 协议可防止模拟身份攻击。
（2）传感网络加密技术：它解决了数据隐私，成对数据验证，数据完整性，数据新鲜度等问题。发送者通过使用链接加密功能，在加密之前添加带有加密文本的消息认证码来发送消息。（3）传感网络的安全技术：在传感网中，SNEP 和TEST 协议用于保护SPINS 通信信道。MAC 与消息一起使用以确保消息的真实性和完整性。J.1TESLA 用于两个节点和节点之间的认证，使用SNEP 进行消息认证。
4 结束语
传感网的部署使得物理世界的信息可以映射入信息空间中，
然而，由于传感网的部署场景限制及无线信道的广播特性，其面临严峻的安全威胁形势。本文总结了传感网面临的安全威胁，并对当前的安全认证技术进行了讨论。参考文献
[1] 王勇，周牧，田增山，等.基于C-RAN 前向压缩的物联网安全通信方法[J].物联网学报，2018，2（3）：51-60.
[2] 彭安妮，周威，贾岩，等.物联网操作系统安全研究综述[J].通信学报，2018，39（3）：22-34.
[3] 刘铭，毛玉明，冷甦鹏.全双工无线供能物联网的物理层安全性能分析[J].计算机应用，2018，38（10）：2913-2917.
面向传感网的安全认证技术研究
杨慧娉
（重庆邮电大学移通学院通信与物联网工程学院，重庆 401520）
摘要：传感网中的数据传输面临多样化的攻击方式，如女巫攻击、虫洞攻击与沉洞攻击等，而设计安全机制旨在消除传感网命令的安全威胁。本文对无线传感器网络的安全性进行了评估，并讨论了认证安全策略。
关键词：传感网；安全威胁；认证算法doi ：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2019.05.012中图分类号：TP212，TN92，TN915.08 文献标示码：A 文章编码：1672-7274（2019）05-0021-01
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