用于动态称重系统的传感器和通信安全策略研究

发布时间：2021-05-22 00:21

　　随着国内高速公路迅猛发展,对计重收费系统的要求也越来越高。不停车收费系统应用广泛的同时,也因为精度不准,成本高带来了诸多问题。本文设计了一种全新的称重传感器结构,针对新结构进行了预紧力设计和固有频率仿真验证。根据国家标准使用ANSYS Workbench进行了静态载荷分析,并根据模拟的货车通过的信号进行了动态载荷分析。该系统将测量电路、信号调理电路及通信电路内置在压电传感器中,提高了系统集成度和精确度;提出了该动态称重系统应用在特殊环境下的提高测量结果精度的补偿思路。本文还针对国内存在的称重收费的作弊行为提出了一些反制措施。提出了高速公路动态称重系统文件管理的安全设计原则;提出了反病毒措施,并在128位AES加密算法的基础上做出改进,改变了密钥生成方式并设计了密钥保存方式。解决了通信过程中数据包被截取替换的问题,并验证了改进后的算法执行效率。动态称重系统使用树莓派4替代传统计算机进行设计,以树莓派为核心的系统满足了系统的功能要求,降低了成本。 

【文章来源】：中北大学山西省

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文主要内容及章节安排
2 石英压电传感器结构设计及仿真
    2.1 传感器结构材料选择
    2.2 传感器结构尺寸及工作原理
    2.3 预紧力设计及仿真
    2.4 传感器工作时受力仿真
    2.5 动态称重系统安装布置
    2.6 本章小结
3 树莓派传感器网络
    3.1 传感器网络组成部分
        3.1.1 温湿度传感器
        3.1.2 三轴加速度计
    3.2 摄像头图像识别
    3.3 本章小结
4 动态称重系统的通信及安全性
    4.1 通信方式选择
    4.2 通信方式设计
        4.2.1 TCP/IP通信协议
        4.2.2 UDP通信协议
        4.2.3 TCP通信协议
    4.3 网络通信安全
        4.3.1 文件系统安全模型
        4.3.2 访问方式
        4.3.3 病毒防护
    4.4 信息传输数据加密
        4.4.1 AES算法简介
        4.4.2 AES算法优化
        4.4.3 代码执行效率及效果
    4.5 本章小结
5 系统设计总结及改进方案
    5.1 总结
    5.2 设计不足与改进方案
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢



本文编号：3200627