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摘要：

無線網絡技術是社會信息化與網絡化發展的產物，對推進人類文明的進步具有促進作用。無線網絡技術現已被廣泛應用于智能樓宇中。本案筆者首先介紹無線網絡技術的運用背景，然后重點討論無線網絡技術在智能樓宇中的應用，并以案例進行補充說明，最后論述無線網絡技術存在的安全隱患和應對策略。

關鍵詞：

智能樓宇；無線網絡；安全隱患

1研究背景

現代社會的生活與工作節奏非常快，因此建筑中智能化根本無法與之適應，特別是企業及工廠為了實現節約成本和利潤最大化，提出了更加簡單化、人性化、智能化的管理理念，即要求建立完善的智能建筑系統。智能建筑系統是由許多局部系統組合而成的綜合系統，而局部系統之間由計算機通信網絡進行連接，以輸送視頻、畫面、聲音數據。建筑自動化系統是控制系統的子系統，而本案談及的無線網絡技術便是運用于通訊系統之中。現代化的樓宇往往使用多組分的智能技術，因此即使遭遇緊急事故，亦能保證系統的穩定運行，但智能技術的設計理念應充分體現出人性化的特點，即考慮到用戶的心理需要。據此研究背景，下文首先討論無線網絡技術在智能樓宇中的運用，然后再分析無線網路技術存在的安全隱患，并提出應對策略。

2無線網絡技術在智能樓宇中的運用研究

無線網絡技術的運用現已成為智能樓宇的顯著性特征，且無線網絡技術對實現樓宇的使用功能及提高樓宇的使用質量具有重要意義。本章節主要討論無線網絡技術在智能樓宇中的運用，并具體從以下方面進行分析說明：

2.1現場執行層與信息管理層

無線網絡技術的發展使基于以太網的有線聯通方式遭受到巨大的沖擊，同時現代化的社會環境也為無線網絡技術提供了廣闊的應用前景。研究結果表明，無線網絡技術在現場執行層和信息管理層的運用價值更高，理由有以下兩點：1）現場執行層的接收器和傳輸器均設有很多的連接點，而若采用有線連接，則線路安排的難度較高，同時大型會館、工廠的生產車間及舊大廈等場所的空間有限，因此難以鋪設數量如此多的線路；若采用無線連接，則控制的難度較低，且可按需增設連接點或變換位置。2）若在信息管理層運用無線連接，則用戶僅需一部可移動通訊設備，便能查詢到所需的數據信息，且此行為不受時間和地點的限制，因此無線網絡技術在信息管理層的運用使數據的傳輸和管理變得更便捷。需要強調的是，建筑的內部因素具有特殊性，因此無線網絡往往遭遇傳遞干擾、傳遞沖突或不透明物反射等問題，并對無線網絡技術的應用效果產生不利影響，具體影響到通信數據的傳遞量。與此相比，有線連接網絡的寬帶資源多，且數據不受干擾，因此有線連接網絡的安全可靠性較高。由此可得：有線網絡不可能完全被無線網絡所取代；無線網絡連接技術在信息管理層的應用效果非常好，但現場執行層對無線網絡技術的完美應用尚需時日。

2.2區域覆蓋

智能樓宇中無線網絡技術的應用以區域覆蓋最為普遍。區域覆蓋與無線網絡的聯通性之間關系非常密切，因此在研究區域覆蓋的同時，應考慮到無線網絡的聯通性。在無線網絡技術的實際運用中，網絡的聯通性關乎到數據傳輸的順暢程度，若收集到的信息無法正常傳送，則區域覆蓋毫無意義。據此，區域覆蓋與網絡的聯通一般被稱作聯通覆蓋。另有研究人員提出以下觀點：網絡的生存時間通過連接點的高密度性和冗余性可實現延長，此時在傳輸通道中便出現幾個毫無關系的節點集合，外加集合中所有的點均可覆蓋目標區域，因此僅需任意一個點處在工作狀態，便能確保區域覆蓋，同時也能實現傳輸及節約資源的目的，而當所有的連接點交替工作時，便能實現網絡壽命的延長，亦可理解為連接點的集合愈多時，網絡的傳輸壽命愈長。對此觀點，筆者認為應按以下內容進行改進：部分連接點在不同的地方同時出現，但避免所有的連接點在相同的傳輸路徑上同時出現，而在實際應用中，應首先確保覆蓋區域的面積不小于1-2個預設的臨界值，然后再深入分析在此種區域覆蓋的條件下如何劃分傳輸連接點的集合及如何分配連接點集合的工作時間。

2.3建筑體系的智能化

自動化的智能建筑體系主要由BMS（建筑自動化系統）、OAS（工作性質的自動化系統）及CNS（信號與網絡系統）三部分組成。以上三個自動化系統之間具有相互協作的關系，并共同組成無線網絡傳輸框架。CNS是建筑系統化體系中最為基礎的系統，類似于紐帶的作用，即將三個系統緊密的聯系起來，而在此框架中，通過計算機系統便能采集到各個節點的數據信息，然后再按住戶所需將收集到的信息轉化成對建筑有用的信息顯示出來。此時，無線網絡技術對信息的呈現將不受時間和地點的限制，此乃區域覆蓋的作用。例如，某展館的總建筑面積為22000m2，二層展廳為高8~28m的無柱大空間和鋼結構拱形屋頂。該智能展館的每個展位均設計有一個無線站點，以確保所有展覽商均能進行高速數據通信。考慮到該展館設有800多個標準化展位，設計方決定無線接入網絡采用中心拓撲的方式。此外，AP設備的發射功率及應用的環境條件對其無線覆蓋能力起直接性的影響，即在開闊的環境下，AP設備的無線覆蓋范圍為150~300m；在半開放的室內辦公環境下，無線覆蓋范圍為30~50m。另據研究數據表明，在2.4Hz的頻段上，計算機無線網絡穿透混凝土墻體的信號損耗為20db左右。總之，建筑的室內環境相當復雜，且無線發射功率較低，則無法使用無線覆蓋數學模型進行模擬分析，因此應落實好現場勘測工作，以便為無線局域網組網設計的優化提供可靠依據。本展館的展位之間全部采用軟隔斷，因此不會對無線網絡信號產生很大損耗。此外，在設計施工圖紙時，AP設備的電源及信息點按15m的覆蓋半徑來進行預留，并考慮到50%左右的冗余；業主根據自身所需及現場情況選定AP設備的安裝點；展館同時建立基于千兆以太網的計算機局域網絡系統，并100M交換至桌面，以滿足展廳內部管理和辦公的需要。據此可知，在智能展館建立無線局域網可降低參展商的遷移難度，提高主辦單位的服務水平。

3無線網絡技術存在的安全隱患與應對對策

3.1無線網絡技術存在的安全隱患

無線網絡具有開放性的特征，同時在實際應用中也存在信息重放、WEP破解、網絡竊聽、MAC地址欺騙及拒絕服務等安全隱患：信息重放：在安全防范缺失或不完善的情況下，無線網絡極易受到一種利用非法AP而開展的中間人欺騙攻擊，此種中間人攻擊能同時欺騙AP和授權客戶端，并能篡改和竊取相關信息；WEP破解，即捕捉AP信號覆蓋區的數據包→收集WEP弱密鑰加密的數據包→破解WEP的秘鑰，且根據無線通信設備的運行速度及發射信號的主機數量，可將WEP秘鑰的破解時間控制在2h之內；網絡竊聽：多數網絡通信采用非加密或明文格式，如此一來，便為無線信號覆蓋區間的攻擊者提供了監聽和破解通信的可乘之機，此乃無線局域網當前所面臨的最新難題；MAC地址欺騙，即利用網絡竊聽工具竊取數據→獲取AP答應通信靜態的地址池→通過MAC地址偽裝等途徑進入網絡；拒絕服務：攻擊者對AP開展泛洪攻擊，以使AP拒絕服務。

3.2無線網絡的安全策略

根據無線網絡安全隱患的表現形式，筆者認為應從以下方面進行綜合把握：1）若想提高無線網絡系統的安全可靠性，則應對相關信息的保密任務進行處理；若想提高系統的安全保密水平及避免攻擊者竊取數據信息，則應設置為僅參與人掌握消息的內容；對防火墻系統進行合理設置，以防攻擊者侵入網絡并竊取資源；在信息接收中實行身份認證，以確保唯有用戶自己能獲取到信息及防止攻擊者非法篡改內容；保證無線網絡系統內信息的完整性。2）有線信號與無線信號互換的中心為無線網絡系統的節點，因此天線位置的合理選擇非常重要，即會對無線局域網絡系統信號的傳輸效率及接收信號的強弱產生影響，同時也會影響到無線網絡系統的通信安全。對此，應在合理的方位設置無線網絡系統的節點，并在確定節點通信信號的覆蓋范圍之后布設天線，從而使天線被放置在外界用戶難以觸碰到的位置之上。3）若想改善無線設備的運行性能，則可使用WEP加密協議，以處理無線網絡中的流量。盡管WEP加密方式存在漏洞且比較脆弱，但尚且能阻礙各種非法訪問，以防黑客入侵。服務集標示符（SSID）是無線訪問點的識別字符串，以實現連接創建。此外，訪問點的選擇和布設均應保持唯一性，同時增加訪問點設置的難度，以免被輕易猜中；禁止在無線網絡系統中使用DHCP模式，以增加黑客破譯用戶IP地址及TCP/IP參數的難度，從而降低無線網絡攻擊入侵行為的發生率。

4展望

一直以來，無線網絡安全的最大威脅是網絡漫游切換。無線網絡系統中，若一端采用無線網接入，另一端移至接入位置，則原IP數據傳輸到終端的難度變得很高，且會切斷數據通信。對此現象，應制定IP網拓展標準，即利用特定的路由裝置對無線網絡的終端位置進行智能化管控。第四代通信技術是一種集WLAN、3G技術于一身的無線網絡技術，可提高圖像資料和視頻信息的傳輸質量，且第四代通信技術的傳輸速率為100Mbps，可為用戶提供多重形式的無線服務。當前，個人信息的存儲主要采用電子信息模式，用戶對聯網更新的速度也提出了更高的要求，而在無線網絡系統的應用中，當聯網的用戶數量增多時，網絡系統的穩定性便會下降，從而影響到用戶的應用體驗感。因此，無線網絡技術的發展應從以上層面進行加強。此外，盡管無線網絡技術具有很多優點，且應用前景廣闊，但智能樓宇自動化控制系統在未來的很長一段時間應會采取有線與無線網絡連接的組合形式，從而在保障網絡連接穩定性的同時，減少線路設置占據的空間。總之，隨著無線網絡技術的發展，智能樓宇的自動化控制體系定能為用戶提供更加智能化、人性化、快捷化的服務，從而提高人類的工作和生活質量。

作者：王力 單位：定西師范高等專科學校

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