文献信息调研报告(精选6篇)

时间：2023-10-01

第6篇1

文献调研报告

1.《复合塘-湿地系统水生植物时空分布对氮磷去除的影响》

：（彭剑峰，王宝贞1，夏圣骥1，王琳2）

水环境中氮、磷的富集加剧了水体富营养化，促进了水生植物滋长，改变了水生植物的时空分布格局；另一方面，各种水生植物也通过多种方式改变水环境，而水环境的改变又不可避免地影响氮、磷的去除[1,2]。水生植物和氮、磷的这种相互影响在复合生态处理系统中表现尤为突出。污水中充足的氮源和磷源加大了水生植物生物量，加剧了处理单元间生物群落的时空分布差异；而水生植物的分布差异又影响着水环境变化，使单元间氮、磷表现出不同的去除规律[3]。利用某生态处理单元，比较不同水生植物对氮、磷去除的影响已成为生态处理研究中的热点。但目前的研究主要集中于生活型(lifeform)接近的群落间的横向比较，研究范围较窄。

实验选择山东某生态处理系统进行。该污水处理工艺主要包括生态塘和湿地两部分,工艺流程依次为：复合兼性塘(HFPs)→曝气塘(APs)→曝气养鱼塘(AFPs)→鱼塘(FPs)→水生植物塘(HPs)→芦苇湿地(CWs)。1.通过不同时间对NH3去除率的变化发现。随温度升高，各单元塘NH3的去除率也相应升高。这是由于在生态塘系统中，NH3主要通过挥发、生物硝化/反硝化、生物同化吸收3种机制去除，而各去除机制的效率都直接或间接地受浮游藻类的影响。随温度升高，浮游藻类活性和数量增长，生物同化吸收NH3速率加快；同时藻类的代谢活动吸收CO2并释放O2，提高了水体的DO和pH，这又加强了生物硝化/反硝化和氨氮挥发水平[4]，因此随浮游藻类增长各单元塘NH3的去除速率增加。2各生态单元TP去除也受水生植物时空分布影响。生态处理系统中，TP主要通过化学沉淀、藻类细菌的合成代谢、水生植物的吸收去除，其中与水Fe3+、Ca2+、Al3+等金属离子的化学沉淀是磷的主要去除方式。前已述及，高温期曝气养鱼塘、鱼塘和水生植物塘水体pH和DO在一定范围内升高，这能促进金属离子与磷的化合沉淀。在复合兼性塘和曝气塘，水生藻类含量少，对水环境影响小，磷酸盐分级实验显示悬浮磷沉降是TP的主要去除途径。由于沉降作用受温度影响小，因而复合兼性塘中TP去除率全年保持稳定。此外，芦苇湿地中TP去除率较低，这也应与芦苇所截滤的浮游藻类的腐败、释放有关。

总结：

（1）复合生态塘-湿地处理系统水生植物时空分布差异导致氮、磷去除规律的周期性变化。此外，各处理单元水生植物对水环境的影响幅度不同，其中对复合兼性塘和曝气塘影响较小；而对曝气养鱼塘、鱼塘、水生植物塘、芦苇湿地影响较大。

（2）受水生植物种类影响，不同形态氮、磷在各单元的去除效率不同。NH3和TP主要在曝气养鱼塘、鱼塘和水生植物塘去除；有机氮在复合兼性塘和鱼塘去除；NOx-在芦苇湿地去除。

（3）芦苇和浮萍的大量生长，导致湿地的水环境与生态塘明显不同，氮磷的去除规律也与生态塘不同。此外受生态塘出水浮游藻类和浮萍

影响，芦苇湿地对NH3和TP去除率较低。

2《三种水生植物在不同季节去污能力的对比研究》（作者：黄蕾翟建）

体富营养化是全球性的环境问题。治理富营养化水体的多种措施中，利用水生植物的方法，以其良好的净化效果、独特的经济效益、能耗低、简单易行以及有利于重建和恢复良好的水生生态系统等特点，正日益受到人们的关注。我国水污染严重，利用水生植物净化富营养化水体必将具有非常广阔的发展前景。太湖水污染治理与水体修复技术及工程示范项目是国家“863”计划课题的一部份，本文利用实验室人工模拟太湖地区冬季和春季的气候条件，对伊乐藻、石菖蒲和水芹菜这三种能耐受低温的水生植物在不同营养浓度条件下(中营养浓度、富营养浓度和超富营养浓度)去除氮磷的效果进行了系统地对比研究，分析它们在不同季节温度条件下净化水质能力的差异，从中比选出能适应逆境环境并能高效净化水质的水生植物。本次研究选用太湖流域3种常见的水生植物，包括伊乐藻(采自无锡太湖)、水芹菜(采自南京郊区菜田)和石菖蒲(采自南京中山植物园)

(1)伊乐藻(ElodeaCanadensisMichx.)：多年生沉水植物，营养繁殖，能忍受0℃甚至冰点以下的寒冷，在人工裁培管理条件下能在一年四季正常生长

(2)水芹菜(Oenanthejavanica(BL.)DC.)：挺水植物，多年生草本。对环

境条件的适应性较广，抗逆性强，喜冷凉，较耐寒，适于冷凉、短日

(3)石菖蒲(AcorustatarinowiiSchott)：挺水植物，四季生长，根系发达，总结：

(1)本文挑选的三种水生植物伊乐藻、石菖蒲和水芹菜都是在较低温度下也能正常生长，并有较强除污能力的植物品种。在试验所选春季和冬季不同季节条件下挑选的这三种植物生长良好，且都能较好吸收水

(2)三种植物去氮除磷存在一些差异：对NH4-N的吸收效果，沉水植物伊乐藻较两种挺水植物稍好，水芹菜明显好于石菖蒲；对

NO3-N的吸收，挺水植物明显好于沉水植物伊乐藻，挺水植物效果比较相似，水芹菜效果稍好；对TN的吸收，仍以水芹菜最好；对TP的吸收，几种植物对TP的吸收效果相差不大，水芹菜对磷吸收率略

(3)从春冬两季不同温度气候条件下同种植物对氮磷的吸收效果对比研究来看，春季的吸收效果总体好于冬季，这说明虽然试验所选均为耐寒植物，但不同季节带来的温度气候差异仍对其有一定影响。春季相对冬季温度稍高，这更利于其对氮的吸收，但温度对植物吸收磷的影响不像氮那样明显。这与植物在生长过程中对氮的需求远高于磷有关，可见几种植物对水体中磷的吸收规律与氮的吸收规存有差异。

(4)综合本文研究结果，沉水植物和挺水植物在去除水中氮磷方面各有优势，应分别筛选环境适应性强，去污效果更突出的沉水植物和挺水植物品种构成双层群落结构(FAMS)用以修复太湖地区富营养化水体。

文献调研报告

信息调研报告

信息调研工作计划报告

信息平台调研报告

信息工作调研报告

第4篇2

2020年4月19日

文献调研报告模板

安全关键系统通信协议调研报告（.4.12）

1调研题目

安全关键系统通信协议的建模与分析

2任务说明

1)查阅国外的相关文献；

2)补充通信协议中的具体网络；3)阅读标准EN50159；

3关键字检索词：

CBTC；安全关键系统；安全通信协议；EN50159；safetycommunicationprotocol检索策略：

无线*通信；总线*通信；以太网*通信；CBTC*communicationprotocol；safety*protocol；verification/test/model/simulation/design/analysis*(safety)communicationprotocol;

4检索范围

中国知网百度

webofscience(SCIE)IEEE

-0

2020年4月19日

[7]VerificationofthesafetycommunicationprotocolintraincontrolsystemusingcoloredPetrinet[J].ReliabilityEngineeringandSystemSafety,.(国内-陈黎洁)

[8]SimulationandverificationofRSSP-IIsafetycommunicationprotocol[C].SecondInternationalConferenceonBusineComputingandGlobalInformation,.(国内-许孟华)

[9]Formalverificationofsafetyprotocolintraincontrolsystem[J].TechnologicalSciences,(国内-北交团队)

[10]无线传感器网络安全通信协议研究与设计[D].硕士，大连理工大学，.[11]安全关键实时通信协议研究[D].博士，兰州大学，.[12]基于ZigBee的无线传感器网络通信协议栈设计与实现[D].硕士，电子科技大学，.[13]基于工业以太网的列车通信网络研究[D].硕士，北京交通大学，.6检索结果摘要汇总

根据以上检索范围与检索关键词，其中部分检索结果，摘述如下：

【篇名】安全通信与安全通信标准EN50159【作者】杨剑

【期刊名称】铁路通信信号工程技术【年份】2月，第11卷第1期

2020年4月19日

sequencesthathavebeenderivedbytheUIOmethodfromthespecificationoftheprotocolbeingverified.ThisgeneratingtoolusestheC++languageintheMicrosoftWindowsNTenvironment.【篇名】Compositionalverificationofacommunicationprotocolforaremotelyoperatedaircraft

【作者】AlwynE.Goodloe,CésarA.Muñoz【期刊类型】ScienceofComputerProgramming【年份】

【摘要】Thispaperpresentstheformalspecificationandverificationofacommunicationprotocolbetweenagroundstationandaremotelyoperatedaircraft.Theprotocolcanbeseenastheverticalcompositionofprotocollayers,whereeachlayerperformsinputandoutputmeageproceing,andthehorizontalcompositionofdifferentproceesconcurrentlyinhabitingthesamelayer,whereeachproceshouldsatisfyadistinctdeliveryrequirement.Acompositionaltechniqueisusedtoformallyprovethattheprotocolsatisfiestheserequirements.Althoughtheprotocolitselfisnotnovel,themethodologyemployedinitsverificationextendsexistingtechniquesbyautomatingthetediousandusuallycumbersomepartoftheproof,therebymakingtheiterativedesignproceofprotocolsfeasible.【篇名】基于工业以太网的列车通信网络研究

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TCP/IP协议栈,搭建了交换式以太网通信的实验平台,以实验平台为基础,实现了IEEEI588时钟同步协议栈,建立了时钟同步网络。

最后,为考察通信网络的实时响应能力和时钟同步精度,本文设计了通信网络的测试方案,对通信网络平台的通信性能进行了定量分析。

【篇名】基于ZigBee的无线传感器网络通信协议栈设计与实现【作者】李蔚【学位类型】硕士

【授予单位】电子科技大学【导师】童玲【年份】

【摘要】无线传感器网络技术应用前景非常广阔,在医疗、农业、环境、军事、侵入监测、轨迹跟踪、机器故障等不同应用领域开始显现出了巨大的潜力。无线传感器网络中的通信协议栈属于网络底层关键技术之一,是通信系统中不可分割的重要组成部分,是使得传感器网络应用能够进行交互的关键所在。

本文基于ZigBee技术提出了一种可移植性强、提供良好编程接口的无线传感器网络通信协议栈的设计与实现,其目的是为了降低开发传感器网络应用的难度,同时也可为研究人员研究无线传感器网络效能、改进通信协议提供一个坚实基础。本文设计的无线传感器网络通信协议栈具有理论和应用上的意义。

本文着重介绍了协议栈的MAC层、网络层的设计与实现。设

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[4]Groupcommunicationonhighways:Anevaluationstudyofgeocastprotocolsandapplications[J].AdHocNetworks,.该论文针对高速道路交通系统的安全通信需求,提出一种DBAMAC(DynamicBackboneAistedMAC)协议,经过模型分析、仿真学习等方法得到信噪比、通信延时等QoS参数，并与传统的geocast协议相比，仿真结果证明能够该协议能够作为高速道路交通系统中的安全通信协议。

[5]Compositionalverificationofacommunicationprotocolforaremotelyoperatedaircraft[C].ScienceofComputerProgramming,.该论文主要对遥控飞行系统和地面站之间的安全通信协议进行组合验证，从而对协议整体安全性进行验证。为了对通信协议进行安全性验证，首先要对其进行各种规范和状态的定义，这里用到的PVS是一种紧密耦合的规范语言，也是一种交互式的定理证明器。接着将协议分为应用层、传输层、链路层和介质层,每一层都单独执行输入和输出消息的处理，而且每一层的传输过程都应该满足不同的信息传输要求。这里用PVS表示不同层的行为和状态,从而验证其安全性。

7.2EN50159学习

该标准中没有对通信协议的基本框架有规定，也未对安全通信协议的具体内涵和要求有规定。

欧洲电工标准化委员会(CENELEC)制定了网络传输系统安全通信标准EN50159，该标准适用于为了通信使用封闭或开放传输系

2020年4月19日

送)消息;

4)未知的其它传输系统中的用户能够以未知的形式发送未知量的信息。

EN50159-1标准提出了系统为了满足功能完整性，所应该采取的保护措施和手段。提出了为满足安全完整性、安全相关设备之间通信和通信链路所需的安全性、安全，所应该满足的安全要求。该标准还提出对系统安全代码的要求。

EN50159-2标准中还指出了传输系统可能遭受的威胁以及防御措施。标准中建议运用序列号、时间戳、源地址和目的地址标识、超时防护、反馈消息、身份鉴别以及加密技术,来防御遇到的威胁。提出了对传输系统的消息防护要求（包括通用要求、特定防护等）。在附录部分，该标准给出了使用安全代码和加密技术的注意事项和应用建议。

总得来说，EN50159标准化铁路信号安全相关通信功能与技术规范,对安全相关系统的设计具有指导意义。EN50159标准制定了系统传输过程中的威胁与防御手段,提出在安全相关设备之间进行信息交换、消息传递的过程中,需要进行安全编码、安全传输以及安全校验等安全相关通信过程。安全通信在系统结构上,就是将安全编码与解码的安全层插入到传输层与应用层之间。安全设备之间传递的用户报文由应用层传递给安全层进行安全编码,将生成的安全报文经过传输层传输;接收端接收到报文,也要经过安全层解码、校验后过滤后才被采用。

2020年4月19日

于系统的整个开发过程中。因此若要将现场总线应用于安全关键系统，应将安全管理概念贯穿于协议设计开发和验证过程中，从过程中保证与安全标准的兼容性以提高系统的安全置信度。

工业用现场总线的拓扑方式主要有总线型、星型、环型、树型等，不同的组网方式有各自不同的优缺点。其中星型拓扑结构中所有的通信节点都连接在一个中心设备上,删除或移动某个节点都比较方便,某个节点发生故障,不会影响到整个网络,中心节点是整个网络的关键,要求具有很高的可靠性和安全性。

（2）工业以太网

现场总线技术诞生后，实时通信网络技术被广泛的用于工业控制领域，如上面内容所示，有40多种不同的现场总线应用在不同的行业领域。与此同时，工业以太网成为现场总线研究和应用的新热点，并涌现了大量的工业以太网实时通信协议应用于工业控制领域。

虽然相比于现场总线技术,以太网具有普遍性,低成本,高带宽

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之一,是使得传感器网络应用能够进行交互的关键所在。它直接影响到无线传感器网络的能量消耗、时延与系统的运行效率。

传感器与应用程序之间,传感器节点之间的通信都需要通信协议支持。传感器网络的通信协议体系结构是按功能划分为物理层、数据链路层、网络层、传输层。有别于传统网络,无线传感器网络的通信协议要保证传感器节点既要能自组织形成网络,又要在运行当中能够进行自我控制和管理,使其工作在一个高效的状态。

当前业界并没有制定针对无线传感网络的通信协议标准规范。IEEE802.15.4标准由于其低功耗,低成本,短距离通信等特点与无线传感器网络特性非常类似,从而被业界视为无线传感器网络事实上的标准。而在IEEE802.15.4标准基础上发展而来ZigBee技术也被广泛应用在无线传感器网络应用当中。IEEE802.15.4标准主要致力于低速无线个人局域网,制定了物理层及媒体访问控制层(MAC)规范。ZigBee联盟在其基础上,制定了网络层和应用支持子层规范。

8调研结论：

（1）标准EN50159只关注了在安全相关系统中借助于非安全设计的通信系统的安全信息传输过程中所设计的安全问题。它归纳了与通信相关的安全需求，列举了在通信系统中常见的可能存在的安全危害，推荐了一系列的防御方法。标准并未对安全通信协议有明确的规定。

（2）国外专门针对安全关键系统的安全通信协议前期的设计、分

第5篇3

安全关键系统通信协议调研报告

1调研题目

安全关键系统通信协议的建模与分析

2任务说明

1)查阅国外的相关文献；2)补充通信协议中的具体网络；3)阅读标准EN50159；

3关键字检索词：

CBTC；安全关键系统；安全通信协议；EN50159；safetycommunicationprotocol检索策略：

无线*通信；总线*通信；以太网*通信；CBTC*communicationprotocol；safety*protocol；verification/test/model/simulation/design/analysis*(safety)communicationprotocol;

4检索范围

中国知网百度ofscience(SCIE)LINKScienceDirect(SDOL)在不同关键词组合下，检索范围内，近三年的文献总数

5主要的检索文献

[1]BSEN50159Railwayapplications—Communication,signalingandproceingsystems-Safety-relatedcommunicationintransmiionsystems[S].[2]安全通信与安全通信标准EN50159[J].铁路通信信号工程技术，2014.[3]Performanceevaluationandverificationofcommunicationprotocolforrailwaysignalingsystems[J].ComputerStandards&Interfaces,2005.[4]Verificationandconformancetestgenerationofcommunicationprotocolforrailwaysignalingsystems[J].ComputerStandards&Interfaces,2007.[5]Developmentofverificationandconformancetestingtoolsforarailwaysignalingcommunicationprotocol[J].ComputerStandards&Interfaces,2009.[4]Groupcommunicationonhighways:Anevaluationstudyofgeocastprotocolsandapplications[J].AdHocNetworks,2013.[6]Compositionalverificationofacommunicationprotocolforaremotelyoperatedaircraft[C].ScienceofComputerProgramming,2013.[7]VerificationofthesafetycommunicationprotocolintraincontrolsystemusingcoloredPetrinet[J].ReliabilityEngineeringandSystemSafety,2012.(国内-陈黎洁)

[8]SimulationandverificationofRSSP-IIsafetycommunicationprotocol[C].2012SecondInternationalConferenceonBusineComputingandGlobalInformation,2012.(国内-许孟华)

[9]Formalverificationofsafetyprotocolintraincontrolsystem[J].TechnologicalSciences,2011(国内-北交团队)

[10]无线传感器网络安全通信协议研究与设计[D].硕士，大连理工大学，2006.[11]安全关键实时通信协议研究[D].博士，兰州大学，2011.[12]基于ZigBee的无线传感器网络通信协议栈设计与实现[D].硕士，电子科技大学，2009.[13]基于工业以太网的列车通信网络研究[D].硕士，北京交通大学，2011.6检索结果摘要汇总

根据以上检索范围与检索关键词，其中部分检索结果，摘述如下：【篇名】安全通信与安全通信标准EN50159【作者】杨剑

【期刊名称】铁路通信信号工程技术【年份】2014年2月，第11卷第1期

【摘要】EN50159是欧洲铁路通信信号领域信息传输系统中安全通信标准。对安全通信基本知识进行一般介绍，对最新版本EN50159:2010标准内容进行简单解读，并结合自身实践，对安全通信协议软件开发相关经验要点进行介绍。

【篇名】Developmentofverificationandconformancetestingtoolsforarailwaysignalingcommunicationprotocol

【作者】Jae-HoLee,Jong-GyuHwang,DuckoShin,Kang-MiLee,Sung-UnKim【期刊名称】ComputerStandards&Interfaces【年份】2009

【摘要】Verificationandconformancetestingforprotocolspecification,thekeypartoftheprotocoldevelopmentproce,arecomplementarytechnologiesemployedtoincreaseconfidencethatasystemwillfunctionasstatedinitsspecifications.Inthispaper,weverifythesafetyandliveneoftheprotocolspecifiedfortheLabeledTransitionSystem(LTS)byusingmodel-checkingmethodandimplementingthetestingtool,whichexperimentallydemonstratesthepresenceofdeadlockandreachabilityfromtheinitialstatetoarandomstate.Implementingthetestingtoolcanusemodalmu-calculustoaewhetherprotocolmodelproperties,presentedbymodallogic,meetprotocolspecifications.Inaddition,weproposeaconformancetestingtooltocheckcorrectimplementationofsequencesthathavebeenderivedbytheUIOmethodfromthespecificationoftheprotocolbeingverified.ThisgeneratingtoolusestheC++languageintheMicrosoftWindowsNTenvironment.【篇名】Compositionalverificationofacommunicationprotocolforaremotelyoperatedaircraft

【作者】AlwynE.Goodloe,CésarA.Muñoz【期刊类型】ScienceofComputerProgramming【年份】2013

【摘要】:传统以太网通信的非实时和非确定性限制了其在列车通信网络中应用。改变以太网通信驱动和调度机制可使之成为适合列车通信的实时以太网。本文深入研究了影响以太网实时性和确定性通信的因素后提出了解决方案,并在设计的实验平台上进行了验证。

本文以星型网络为基础研究了共享式和交换式以太网的实时特性,得出交换式以太网符合列车通信网络组网要求。分析了时间触发架构的通信机制并引入以太网中,分时复用的通信方法保证了以太网的通信的实时性和确定性,在此基础上提出以太网确定性通信的调度机制,并分析计算了通信网络的宏观调度周期。

为了建立基于时间触发机制的以太网通信网络,本文在IEEEI588时钟同步协议基础上,提出了一种新的从时钟时间补偿方法即渐近时间补偿法,解决了直接补偿算法的时间“突变”问题,为验证算法的合理性和科学性,用MATLAB对时钟同步过程进行了建模分析。

在以太网技术基础上研究了以太网通信节点可行性设计方案。完成了两类以太网通信节点硬件设计,移植了实时操作系统和TCP/IP协议栈,搭建了交换式以太网通信的实验平台,以实验平台为基础,实现了IEEEI588时钟同步协议栈,建立了时钟同步网络。

最后,为考察通信网络的实时响应能力和时钟同步精度,本文设计了通信网络的测试方案,对通信网络平台的通信性能进行了定量分析。

【篇名】基于ZigBee的无线传感器网络通信协议栈设计与实现【作者】李蔚【学位类型】硕士【授予单位】电子科技大学【导师】童玲【年份】2012

本文着重介绍了协议栈的MAC层、网络层的设计与实现。设计实现的MAC层在数据服务上支持直接传输与间接传输,支持CSMA/CA机制接入信道;在管理上,支持信道的扫描、数据请求、关联等功能。网络层支持网络的建立、加入、离开、网络地址分配等网络管理功能,支持网络数据的单播及广播服务等数据服务功能。网络层的路由管理支持多对一、分级路由、最小路由成本等路由策略。

本文在以射频芯片CC2531为核心硬件平台上,进行了协议栈的性能指标测试:MAC层主要进行链路的数据传输吞吐量与丢帧率等性能指标的测试;网络层主要进行自组织网络能力、路由算法反应能力、端对端网络时延及传输成功率等性能指标的测试。

7调研结果分析

国外相关研究

[1]Developmentofverificationandconformancetestingtoolsforarailwaysignalingcommun-icationprotocol[J].ComputerStandards&Interfaces,2009.论文的主要工作就是采用labeltransitionsystem（LTS）和输入/输出有限状态机（I/OFSM）来描述了一个通信协议，并验证铁路信号通信协议的安全性和活性，验证方法是μ算子（mu-calculus）和模型检测(modelchecking)，这其中的一致性测试、UIO序列、测试生成方法都是依据I/OFSM中层模型来实现的。论文中指出协议验证包括在实施协议之前检查用户需求与协议是否匹配，分析协议规范是否正确等。

[4]Groupcommunicationonhighways:Anevaluationstudyofgeocastprotocolsandapplications[J].AdHocNetworks,2013.该论文针对高速道路交通系统的安全通信需求,提出一种DBAMAC(DynamicBackboneAistedMAC)协议,通过模型分析、仿真学习等方法得到信噪比、通信延时等QoS参数，并与传统的geocast协议相比，仿真结果证明可以该协议可以作为高速道路交通系统中的安全通信协议。

[5]Compositionalverificationofacommunicationprotocolforaremotelyoperatedaircraft[C].ScienceofComputerProgramming,2013.该论文主要对遥控飞行系统和地面站之间的安全通信协议进行组合验证，从而对协议整体安全性进行验证。为了对通信协议进行安全性验证，首先要对其进行各种规范和状态的定义，这里用到的PVS是一种紧密耦合的规范语言，也是一种交互式的定理证明器。接着将协议分为应用层、传输层、链路层和介质层,每一层都单独执行输入和输出消息的处理，并且每一层的传输过程都应该满足不同的信息传输要求。这里用PVS表示不同层的行为和状态,从而验证其安全性。EN50159学习

该标准中没有对通信协议的基本框架有规定，也未对安全通信协议的具体内涵和要求有规定。

欧洲电工标准化委员会(CENELEC)制定了网络传输系统安全通信标准EN50159，该标准适用于为了通信使用封闭或开放传输系统的安全相关电子系统。为在连接到传输系统的安全相关设备之间达成安全相关的通信，该标准给出了所需的基本要求（并不是专门针对安全通信协议）。

早期公布的版本中分为EN50159-1:2001和EN50159-2:2001两部分。EN50159-1定义了封闭传输系统中的安全通信标准,而EN50159-2则定义了开放传输系统中的安全通信标准。2010年9月的最新版本的EN50159:2010标准中,将两部分合成一部分,统称为传输系统的安全通信标准。EN50159:2010中对开放传输系统的划分更为详细,依据是否存在未经授权的接入的风险,分为免于此风险的开放传输系统及承受此风险的开放传输系统。

封闭式传输系统的特点为:

1)存在已知最大数量的可连接参与者;2)传输系统的特点已知,媒介已知或固定;3)只允许经过批准的访问。开放式传输系统的特点为:

1)依据既定流程读取、存储、处理或重新传输用户数据的元素是用户未知的;用户的数量一般是未知的,安全相关的和非安全相关的,以及和铁路应用不相关的设备都可连接到该传输系统中;

2)传输介质的传输特性和磁化率所受外部环境的影响是未知的;

3)网络控制和管理系统能够通过该传输系统两端的任何一种或多于一种类型的传输介质,按照用户未知的程序发送(动态重新发送)消息;

4)未知的其他传输系统中的用户能够以未知的形式发送未知量的信息。

EN50159-1标准提出了系统为了满足功能完整性，所应该采取的保护措施和手段。提出了为满足安全完整性、安全相关设备之间通信和通信链路所需的安全性、安全，所应该满足的安全要求。该标准还提出对系统安全代码的要求。EN50159-2标准中还指出了传输系统可能遭受的威胁以及防御措施。标准中建议运用序列号、时间戳、源地址和目的地址标识、超时防护、反馈消息、身份鉴别以及加密技术,来防御遇到的威胁。提出了对传输系统的消息防护要求（包括通用要求、特定防护等）。在附录部分，该标准给出了使用安全代码和加密技术的注意事项和应用建议。

总得来说，EN50159标准化铁路信号安全相关通信功能与技术规范,对安全相关系统的设计具有指导意义。EN50159标准制定了系统传输过程中的威胁与防御手段,提出在安全相关设备之间进行信息交换、消息传递的过程中,需要进行安全编码、安全传输以及安全校验等安全相关通信过程。安全通信在系统结构上,就是将安全编码与解码的安全层插入到传输层与应用层之间。安全设备之间传递的用户报文由应用层传递给安全层进行安全编码,将生成的安全报文通过传输层传输;接收端接收到报文,也要通过安全层解码、校验后过滤后才被采用。

而在EN50159:2010中阐述的安全通信参考架构即为在应用层与传输系统间建立安全层。标准中将传输系统带来的安全隐患总结为潜在的报文错误,安全层的建立应能有效防御报文错误,为安全相关数据的传输提供保障。具体到安全层采取的安全措施则取决于传输系统的类型。用户数据首先经安全层处理,生成安全层数据报文后再经由传输系统发送。从传输系统接收到的信息也先经过安全层过滤再被采用。从逻辑角度讲,安全层对应用层、传输系统是透明的,无论传输系统釆用何种结构及协议栈,安全相关数据都能在安全层的保护下抵达目的地。

通信协议中的网络

（1）现场总线（fieldbus）

现场总线是指现场仪表和数字控制系统输入输出之间的全数字化、双向、多站的通讯系统。现场总线是将自动化最底层的现场控制器和现场智能仪表设备互连的实时控制通讯网络，遵循ISO的OSI开放系统互连参考模型的全部或部分通讯协议。

目前已经开发出有40多种现场总线，它们分别应用在不同的行业领域。较流行的有5种，分别是FF、Profitbus、HART、CAN和LonWorks。

尽管目前有多种可用的现场总线，但其并没有被广泛的应用于安全关键系统中，因其开发过程中并没有融入安全的设计理念，而是在实现完成后，再去推到其设计的安全性。作为一种涌现特征，安全性不可能在系统部署之后被添加进去，它必须贯穿于系统的整个开发过程中。因此若要将现场总线应用于安全关键系统，应将安全管理概念贯穿于协议设计开发和验证过程中，从过程中保证与安全标准的兼容性以提高系统的安全置信度。

（2）工业以太网

虽然相比于现场总线技术,以太网具有普遍性,低成本,高带宽等特性。但是同时传统以太网是一种非确定性、非实时性的网络系统，会造成数据传输的不确定性，无法满足安全关键系统信息传输对于网络的高实时性和确定性的要求。同时最初以太网的设计也没有考虑到安全关键系统工业现场的特殊应用环境，也无法保证通信网络的可靠性和稳定性。

为了满足实时性和稳定性要求，同时降低成本，部分实时通信协议对OSI参考模型进行了优化，只剩下物理层，数据链路层和应用层。在物理层和应用层的制定上实时通信协议都比较灵活，而对数据链路层的制定相对严格，因为介质访问控制层(MAC层)的特征直接与通信协议的实时能力相关。目前在实时通信协议中使用的MAC层协议有基于载波监听多路访问(CarrierSenseMultipleAeees,简称CSMA)方式,令牌坏/令牌总线,minislotting,和时分复用访问(TimeDivisionMultipleAcce，简称为TDMA)方式，基于每一种访问控制方式都产生了大量实际应用的实时协议。（3）无线传感器网络

无线传感器网络由具有通信协议转换功能的网关节点和大量运行着同一系统平台的传感器节点组成。传感器节点具有受限的能量、存储及处理能力弱、较短的通信距离等特点,并集成了简单的数据采集与处理、无线通信、路由转发等多种功能。

无线传感器网络技术应用前景非常广阔，并已广泛应用于诸多领域。无线传感器网络中的通信协议栈属于网络底层关键技术之一,是使得传感器网络应用能够进行交互的关键所在。它直接影响到无线传感器网络的能量消耗、时延与系统的运行效率。

目前业界并没有制定针对无线传感网络的通信协议标准规范。标准由于其低功耗,低成本,短距离通信等特点与无线传感器网络特性非常类似,从而被业界视为无线传感器网络事实上的标准。而在标准基础上发展而来ZigBee技术也被广泛应用在无线传感器网络应用当中。标准主要致力于低速无线个人局域网,制定了物理层及媒体访问控制层(MAC)规范。ZigBee联盟在其基础上,制定了网络层和应用支持子层规范。

8调研结论：

（1）标准EN50159只关注了在安全相关系统中借助于非安全设计的通信系统的安全信息传输过程中所设计的安全问题。它归纳了与通信相关的安全需求，列举了在通信系统中常见的可能存在的安全危害，推荐了一系列的防御方法。标准并未对安全通信协议有明确的规定。（2）国外专门针对安全关键系统的安全通信协议前期的设计、分析、建模等不是太多（较相关英文文献多为国内研究学者发表），而针对协议验证的研究相对多一些。较常研究的通信协议应用背景一般有铁路交通系统、航空系统、核工业系统等。在协议验证这块，采用形式化验证（采用某种规范来描述协议）和仿真结合的方式比较多。

（3）通信协议的网络具有代表性的有现场总线、工业以太网、无线传感器网络等。

第3篇4

大作业――文献调研报告姓名

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请就与化工相关的技术自由选题，根据自己的选课题写一份文献调研报告。要求说明选题理由，课题资料的搜集过程，并汇总搜集到的资料。报告应包括以下内容：一、选题简介(10分)1、课题名称（中文）：关于塑料回收的新技术

（英文）：Thenewtechnologyof2、为什么选择上述课题？3、调研希望达到的目的：

4、选题过程中遇到什么问题？是如何解决的？二、文献调研过程的介绍（30分）。

提示：应包含以下方面的内容，并请就其中感受最深的一点展开。

（1）所用的数据库名称，说明选库理由。（2）所用的检索词，说明选词理由。（3）检索式

（4）检索结果的分析比较。

三、资料查找过程中的收获，成功经验及失败教训（20分）。1、是如何找到与自己选题相关的最有参考价值的文章的？2、是如何找到与选题相关的有影响力的专家学者？3、是如何找到相关的研究机构的？4、是如何获取最新的研究动态的？四、资料阅读的经验(10分)五、资料汇总。通过阅读所搜集到的资料，回答以下问题：（20分）

（1）研究课题涉及的概念及名词解释；（2）研究课题的热点与难点问题；（3）文献中出现的解决办法；（4）各种解决办法存在的问题；（5）今后的发展趋势。

六、提供一份对该课题有用的参考资料列表(10分)。参考资料请按照标准书目格式编写!1、为了建立与课题相关的背景知识，需要阅读什么参考书？请提供您认为最有用的3本书的书名、作者、索书号及书摘要。

2、请就研究课题所涉及的2个重要概念，提供权威解释，并请提供资料来源。

3、请就研究课题提供2篇有价值的综述性文章(最好是中英文各一篇)信息，包括篇名、作者及出处。

4、提供重要文章信息（至少10篇），包括篇名、作者及出处。

第2篇5

摘要

多孔氧化铝-g-苯乙烯磺酸（Al2O3-g-PSS通过表面活化,接枝聚合和磺化已经被成功制备【1】。对磁盘进行抛光结果表明与纯的多孔氧化铝和固体氧化铝相比较，这种改性的多孔氧化铝具有更小的改变磨料表面形貌和具有更小的表面粗糙度。

WuandLei[2]成功的制备了多孔的氧化铝磨料，它比固体氧化铝具有更好的化学机械抛光性能，它表明带孔的氧化铝由于磨料的吸附作用能改善抛光表面。

Lei[3]andZhang[4]通过修饰固体氧化铝磨料，通过与单纯的固体氧化铝具有好的表面粗糙度。

多孔的氧化铝被成功制备[5]。

Zhang[6]等制备了氧化铝接枝上聚甲基丙烯酸(a-Al2O3-g-PMAA)的磨料，并对玻璃进行了化学机械抛光性能进行了性能研究，得到了很好地抛光效果。

Yanoetal.[7]开发了一种无机/树脂磨料的抛光液，用这种抛光液对Al/低k波纹布线CMP，得到了很好地效果。

LeiandZhang[8]研发了一种氧化铝/二氧化硅核壳结构磨料的抛光液，这种抛光液导致了低的表面粗糙度，少量的划痕，在相同情况下比纯的氧化铝磨料具有更好的抛光效果。

余栋梁[9]以氧化铝为磨料，在抛光液中加入了1.5%过氧化氢，1%氨基乙酸，适量的BTA有效的改善了铜/阻挡层/氧化硅介质层的选择比，有效的减少了蝶形尺寸。

Tian,L[10]制备了球形的纳米颗粒，并研究了它的化学机械抛光效果。对玻璃CMP显示后该纳米复合材料氧化铝磨料表现出更好的表面平坦化性能比纯的单一α相氧化铝纳米粉末，具有降低的表面粗糙度和划痕的效果，结果表明，目前处理的纳米氧化铝粉体合成是对氧化铝研磨剂实际应用中巨大潜力。

Lei,H[11]为了提高化学机械抛光(CMP)中抛光液中氧化铝磨料的分散稳定性,氧化铝粒子接枝聚丙烯酰胺成功的制备了磨料。与纯氧化铝磨料相比，复合磨料表现出更好的可分散性和分散稳定性，复合磨料的可分散性非常依赖聚丙烯酰胺的接枝率,复合粒子的平均直径随着接枝率下降。

雷红[12]制备了一种超细Al2O3抛光液。进而研究了其在镍磷敷镀的硬盘基片CMP中的抛光特性，结果表明抛光液中Al2O3粒子用量、氧化剂用量均直接影响抛光后的表面质量及材料去除速率.宋晓岚[13]以异丙醇铝为原料，甲苯为溶剂，氨水为pH值调节剂，采用溶胶-凝胶法制备了含有alpha和theta2种晶型的高纯纳米A12O3颗粒,配制稳定的A12O3CMP浆料的合适工艺条件为：在A12O3固含量为6％的浆料中，加入质量分数为10％的H2O2作为氧化剂，体积分数为0．99％的异丙醇胺作为分散剂，同时将浆料的pH值控制在3～4，能得到长时间不沉降的稳定浆料．

【1】LiqinHuang,ZhijunWang,HongLei,RulingChen.Preparationofporousalumina-g-polystyrenesulfonicacidabrasiveanditschemicalmechanicalpolishingbehavioronharddisksubstrate.MicroelectronicEngineering116(2014)11–16.【2】X.Wu,H.Lei,R.L.Chen,Preparationofporousaluminaabrasiveswithdifferentmorphologiesanditschemicalmechanicalpolishingbehavior,In:InternationalConferenceonMaterailandProductsManufacturingTechnology,Chengdu,China,2011,pp.415–420.【3】HongLei,BuNaijing,RulingChen,PingHao,SimaNeng,TuXifu,KwokYuen,ThinSolidFilms518(2010)3792–3796.【4】HongLei,ZefangZhang,Microelectron.Eng.85(2008)714–720.【5】Qian.Liu,Aiqin.Wang,Xiaodong.Wang,Tao.Zhang,Micropor.Mesopor.Mat.100(2007)35–44.【6】ZefangZhang,HongLei.Preparationofa-alumina/polymethacrylicacidcompositeabrasiveanditsCMPperformanceonglasubstrate.MicroelectronicEngineering85(2008)714–720.【7】

H.Yano,Y.Matsui,G.Minamihaba,etal.,Mater.Res.Soc.Symp.Proc.671(2001)M5.1.【8】

H.Lei,P.Z.Zhang,Appl.Surf.Sci.253(2007)8754–8761.【9】俞栋梁和程秀兰.铜化学机械抛光工艺中蝶形缺陷的优化.电子与封装，2008（4）：29-31.【10】Tian,Li;Zhang,Zongtao;Zhang,Jing;Sun,Qiuxia;Jia,Xiaolin.PreparationofCompositeSphericalAluminaNanoparticlesandStudyonTheirCMPPerformance.KeyEngineeringMaterials,869(2013)562-565.【11】Lei,H(LeiHong);Lu,HS(LuHai-Shen).Preparationandcharacterizationofalumina-g-polyacrylamidecompositeabrasive.CHINESEJOURNALOFINORGANICCHEMISTRY,23(2007)1763-1766.【12】LeiHong;ZhuYuliang;TuXifu;QiuHaineng;FangLiang;LuoGuihai。超细氧化铝抛光液的制备及其抛光特性研究（Preparationofultra-finedAl2O3slurryanditspolishingpropertiesondiskCMP）.JournalofFunctionalMaterials,36(2005)1425-1428.【13】SongXiaolan;YangZhenhua;QiuGuanzhou;QuXuanhui.SynthesisofAI2O3nanoparticlesanddispersionandstabilityforitssuspension.JournalofCentralSouthUniversityofTechnology,34(2005)484-488.一

粉末纳米氧化铝磨料的制备和抛光液的配置【文献已经找到，可进行试验】，并对一些组分的机理进行研究。

二

纳米氧化铝表面的修饰并接枝高聚物【文献已找到，可进行试验】。三

介孔纳米氧化铝磨料的制备【以带有孔的纳米氧化铝的制备（文献已经找到）为出发点，制备介孔程度的纳米氧化铝，测试孔的大小到达介孔程度】,并对抛光效果进行研究。[创新研究]其实主要想法就是利用介孔，把介孔材料性能引进来（还没有查到文献在抛光方面探索）。

四

介孔氧化铝吸附作用处理后抛光的效果，并对其修饰并接枝高聚物进行抛光研究。【创新研究】方案：

一粉末纳米氧化铝磨料的制备和抛光液的配置

1以聚羧酸为分散剂，溶于去离子水中，机械搅拌下加入适量的粉末纳米氧化铝，搅匀后超声处理。

2将上述所得分散剂加入氧化剂过硫酸钠和缓蚀剂硫脲，用硝酸调节溶液PH在3-4之间。（设计实验测出氧化剂的最适宜的浓度和PH的最佳值）。

第1篇6

-0[8]SimulationandverificationofRSSP-IIsafetycommunicationprotocol[C].2012SecondInternationalConferenceonBusineComputingandGlobalInformation,2012.(国内-许孟华)[9]Formalverificationofsafetyprotocolintraincontrolsystem[J].TechnologicalSciences,2011(国内-北交团队)[10]无线传感器网络安全通信协议研究与设计[D].硕士，大连理工大学，2006.[11]安全关键实时通信协议研究[D].博士，兰州大学，2011.[12]基于ZigBee的无线传感器网络通信协议栈设计与实现[D].硕士，电子科技大学，2009.[13]基于工业以太网的列车通信网络研究[D].硕士，北京交通大学，2011.6检索结果摘要汇总

根据以上检索范围与检索关键词，其中部分检索结果，摘述如下：【篇名】安全通信与安全通信标准EN50159【作者】杨剑

【期刊名称】铁路通信信号工程技术【年份】2014年2月，第11卷第1期

【篇名】Developmentofverificationandconformancetestingtoolsforarailwaysignalingcommunicationprotocol【作者】Jae-HoLee,Jong-GyuHwang,DuckoShin,Kang-MiLee,Sung-UnKim【期刊名称】ComputerStandards&Interfaces【年份】2009【摘要】Verificationandconformancetestingforprotocolspecification,thekeypartoftheprotocoldevelopmentproce,arecomplementarytechnologiesemployedtoincreaseconfidencethatasystemwillfunctionasstatedinitsspecifications.Inthispaper,weverifythesafetyandliveneoftheprotocolspecifiedfortheLabeledTransitionSystem(LTS)byusingmodel-checkingmethodandimplementingthetestingtool,whichexperimentallydemonstratesthepresenceofdeadlockandreachabilityfromtheinitialstatetoarandomstate.Implementingthetestingtoolcanusemodalmu-calculustoaewhetherprotocolmodelproperties,presentedbymodallogic,meetprotocolspecifications.Inaddition,weproposeaconformancetestingtooltocheckcorrectimplementationofsequencesthathavebeenderivedbytheUIOmethodfromthespecificationoftheprotocolbeingverified.ThisgeneratingtoolusestheC++languageintheMicrosoftWindowsNTenvironment.【篇名】Compositionalverificationofacommunicationprotocolforaremotelyoperatedaircraft【作者】AlwynE.Goodloe,CésarA.Muñoz【期刊类型】ScienceofComputerProgramming【年份】2013【摘要】Thispaperpresentstheformalspecificationandverificationofacommunicationprotocolbetweenagroundstationandaremotelyoperatedaircraft.Theprotocolcanbeseenastheverticalcompositionofprotocollayers,whereeachlayerperformsinputandoutputmeageproceing，-2本文着重介绍了协议栈的MAC层、网络层的设计与实现。设计实现的MAC层在数据服务上支持直接传输与间接传输,支持CSMA/CA机制接入信道;在管理上,支持信道的扫描、数据请求、关联等功能。网络层支持网络的建立、加入、离开、网络地址分配等网络管理功能,支持网络数据的单播及广播服务等数据服务功能。网络层的路由管理支持多对一、分级路由、最小路由成本等路由策略。

7调研结果分析7.1国外相关研究

7.2EN50159学习

该标准中没有对通信协议的基本框架有规定，也未对安全通信协议的具体内涵和要求有规定。

早期公布的版本中分为EN50159-1:2001和EN50159-2:2001两部分。EN50159-1定义了封闭传输系统中的安全通信标准,而EN50159-2则定义了开放传输系统中的安全通信标准。2010年9月的最新版本的EN50159:2010标准中,将两部分合成一部分,统称为传输系统的安

-4尽管目前有多种可用的现场总线，但其并没有被广泛的应用于安全关键系统中，因其开发过程中并没有融入安全的设计理念，而是在实现完成后，再去推到其设计的安全性。作为一种涌现特征，安全性不可能在系统部署之后被添加进去，它必须贯穿于系统的整个开发过程中。因此若要将现场总线应用于安全关键系统，应将安全管理概念贯穿于协议设计开发和验证过程中，从过程中保证与安全标准的兼容性以提高系统的安全置信度。

（2）工业以太网

目前业界并没有制定针对无线传感网络的通信协议标准规范。IEEE802.15.4标准由于其低功耗,低成本,短距离通信等特点与无线传感器网络特性非常类似,从而被业界视为无线传感器网络事实上的标准。而在IEEE802.15.4标准基础上发展而来ZigBee技术也被广泛应用在无线传感器网络应用当中。IEEE802.15.4标准主要致力于低速无线个人局域网,制定了物理层及媒体访问控制层(MAC)规范。ZigBee联盟在其基础上,制定了网络层和应用支持子层规范。

8调研结论：

（3）通信协议的网络具有代表性的有现场总线、工业以太网、无线传感器网络等。

文献信息调研报告(精选6篇)

第6篇1

第4篇2

第5篇3

第3篇4

第2篇5

第1篇6

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