無線傳輸技術在油氣生產物聯網中的應用研究

周兆晟

摘 要：在油氣生產物聯網中應用無線傳輸技術來進行油氣信息的采集和處理，可以有效地幫助企業對油田進行管理。無線傳輸技術中的射頻識別、紅外線感應器以及掃描技術都是油氣生產中應用到的技術，在油氣生產中發揮著非常重要的作用。因此本文對無線傳輸技術在油氣生產物聯網中的應用展開研究。

關鍵詞：無線傳輸 油氣生產 物聯網

中圖分類號：TE9 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）05（a）-0020-02

在油氣生產過程中，物聯網系統中，應用無線傳輸技術可以有效地對信息進行計量、采集以及傳輸，并且還可以結合油氣生產設備的運營情況來進行指揮和控制，以此來構建出統一的管理平臺，為油氣的生產提供參考性的依據。因此，本文對無線傳輸技術在油氣生產物聯網中的應用進行詳細的研究。

1 線傳輸技術的相關概述

1.1 無線傳輸技術

無線傳輸技術主要是利用電磁波信號來將信息進行傳輸和信號。微波是無線電波中常見的一種技術，其被應用到電話、傳真、圖像以及視頻中，從而有效地實現遠距離和近距離的傳輸。在油氣生產物聯網中每隔幾千米就需要建立一個微波中繼站，以此來構建微波通信系統，利用衛星通信實現信息的傳輸。

1.2 無線組網技術

在油氣生產物聯網中無線寬帶地域網、無線寬帶城域網以及無線寬帶局域網都在應用無線傳輸技術。其中無線寬帶地域網中應用微博互聯接入的702.12，可以有效地實現遠距離的寬帶傳輸。并且702.12所應用的頻譜非常的靈活，可以跟運營商相互的協調，以此來抵抗對外界的干擾。無線寬帶城域網中，應用無線傳輸技術，具有非常好的兼容性，滿足不同用戶專業用網的需求。無線寬帶局域網中應用互聯網傳輸技術，實現點對點的對接，可以促進無線局域網和有限局域網的對接。

2 油氣生產物聯網中無線傳輸的安全隱患

在油氣生產物聯網中，其無線傳輸過程中存在著以下安全隱患。

在信道方面，其開放性的特點，使得通信鏈路存在著安全隱患，需要從編碼和調制方面進行改進，以此來保證信道安全。

在信元方面，數據傳輸過程中，信息易被竊聽、攻擊，因此必須要對信息進行加密和處理，以此來保證數據傳輸的安全性和準確性。

同時還有一些無線網絡安全威脅，如Wep破解、信息重放、假冒攻擊、網絡竊聽等。其中Wep破解主要是指，目前互聯網中經營會出現一些可以覆蓋AP信號的數據包，這些數據包是一種非法的程序，其通過監聽無線通信中的機器速度，可以破解Wep的秘密。信息重放主要是指，網絡容易受非法AP進行中間人欺騙攻擊，這種攻擊會對信息進行篡改和竊聽。假冒共計，主要是指某個實體，假裝成另一個實現來對無線接入網進行訪問，這樣當信息傳輸過程中，信息就會被非法用戶所截取，以此就可以利用合法用戶的身份侵入網絡進行假冒攻擊。網絡竊聽，主要是指一些攻擊者以物理的方式接入到無線信號覆蓋范圍內，竊聽網絡，特別的輕易的就能對信息進行破解。這些都是無線傳輸過程中存在的網絡安全隱患。

3 油氣生產物聯網中無線傳輸技術的應用

在油氣生產物聯網中應用無線傳輸技術，首先要確定無線網絡架構，其次在進行無線組網設計，然后在設計無線組網方案，以此來保證信息傳輸的安全性和及時性。

3.1 無線網絡架構

由于我國的油氣生產分布的比較廣，因此，在物聯網中應用無線傳輸技術，首先要進行無線網絡架構?？梢詫⒕W絡分為3個級別，其中一級網絡為中心網絡，就是全國的油氣生產物聯網。二級網絡為省級公司網絡。三級網絡為市級公司網絡。二級網絡和三級網絡圍繞一級網絡實現互通，這樣有效的實現了物聯網中信息無線傳輸。

3.2 無線組網設計

在油氣生產物聯網中，根據油氣生產的環境和地理特征，設計無線組網，以此來建立數字化的網絡體系，及時的掌握油氣生產的實際情況，并根據發現的情況進行優化。同時無線組網的設計可以分為3種，即無線公網、易構網以及專網，以此來打造出安全、高速的傳輸網絡。

3.3 無線組網方案

在無線組網方案中，要根據油氣生產的實際需求，根據無線頻段的特征來進行優化設計，以此來保證無線資源可以得到有效管理，從而實現端對端的無線信息傳輸。無線端使用網狀的組網，每一個組網都有一個節點，每一個節點都能自動的選路，并且跟每一個節點都能實現自動管理、自動修復以及自動組織。通過使用WMB能夠將網狀骨干與無線異構網連接起來，進行相互通信。架構中網絡終端與設備構成用戶部分，系統最終由多個融合異構網組成。為此WMR要具備同時連接不同結構網絡的功能，還要對多個連接進行協調管理與控制。終端能夠同時與一個接入系統連接，以此來實現網絡容量、能量的控制。

網絡容量：在無線傳輸技術應用過程中，必須要增大網絡的容量，這樣當接入網絡時，才會保證不被多跳環境所干擾，保證信息的接受，保證終端數據的質量。

能量控制：無線傳輸技術中，對傳輸速度要求非常高，因此物聯網中要有足夠的容量空間來進行能量的存儲。并且還要通過接入機制做好能量的控制，以此來保證睡眠技術、收發技術的有效性和節能性。

移動管理：在物聯網中應用無線傳輸技術，其中移動管理是一項非常重要的環節，其包括切換機制和位置管理。在應用過程中，會應用到一些切換技術來實現信息的垂直和水平的切換。其中水平切換主要是指從一個網絡平臺，采用移動的方式，切換到另一個基站平臺。而垂直切換主要指從一個網絡，通過無線異構切換到其他的網絡，無線異構可以實現無縫連接。對于異構網來說，其受傳輸技術、傳輸速率以及一些頻率的影響，結構是存在差異的，因此要想切換的更加及時和準確，需要增加位置的精確度，可以采用3個步驟來進行垂直切換：首先要進行掃描，然后對終端進行探測，在然后使用不用的AP，采用分組的方式發送Beacon，在使用AP時，要使用一個性能比較好的AP。其次在進行認證處理，用戶可以在這個階段利用AP來實現交換，并完成認證，以此來保證信息接入的安全性。最后在對AP進行登記注冊，以此來獲取AP中原有的信息，保證信息傳輸的準確性。

4 結語

綜上所述，隨著我國信息技術的發展，無線傳輸技術得到了有效的應用和發展，在油氣生產物聯網中應用無線傳輸技術，即可以優化無線傳輸方案，還可以對結構進行重新組好，以此來做好架構分析，保證油氣生產信息傳輸的高效性、安全性和及時性。由此可以看出無線傳輸技術在油氣生產物聯網中應用的重要性，因此，在應用過程中，一定要做好無線組網設計、無線網絡架構、以及無線組網方案，保證無線技術的有效應用。

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