车载网络安全数据可视化技术的设计与实现

为快速准确地检测出车载网络数据内部异常和网络安全威胁,制定有效的异常检测方案,通过车载终端采集车辆正常行驶阶段的真实CAN总线报文数据,从基于时间和数据特征的可视化的角度,设计消息事件时序散点图和报文内容时序变化图,表现和发掘车辆内部CAN总线网络的通信频率和通信内容等数据的变化特征;并采用统计和计算汉明距离等方法对原始报文数据进行二次加工处理,结合各种可视化方法,设计概略图等交互视图来表现网络内部变化态势。研究结果显示,此设计可有效实现车载网络安全数据的消息频率特征、消息内容特征和统计特征的可视化。     

CAN总线平均关闭时间研究

为了增强CAN总线的抗干扰能力并提高CAN总线节点的报文传输成功率,在分析了CAN总线故障界定机制的基础之上,采用对CAN总线节点故障界定机制进行数学建模的方法,分析了CAN总线平均关闭时间与报文传输成功率之间的关系,研究表明:当报文传输成功率大于0.9时,CAN总线具有较强的抗干扰能力和纠错能力.     

基于AVR的CAN总线通信协议分析技术

介绍了一种基于AVR单片机的CAN总线通信协议分析技术.采用逻辑分析仪先分析CAN总线上主机对各节点进行控制所产生的不同问答数据的含义.再使用AVR单片机ATm ega168L控制独立的CAN控制器MCP2510对CAN总线上的报文进行监听,并通过上位机传输给PC机显示.结合CAN总线规范及先前分析的问答数据的定义,通过PC机上显示的报文对协议进行完整的分析.     

一种用于异常检测的网络流量抽样方法

为了减小抽样数据对网络异常检测的影响,提出了一种新的可变抽样率的网络流量抽样方法.通过利用哈希模式匹配算法,将到达的数据报文按流标识分类并记录下该报文在流中的位置,然后根据报文所属流的位置顺序减函数来设置不同的报文抽样概率.实验结果表明,所提方法增加了短流报文的抽样概率,解决了由于随机报文抽样方法偏向于长流抽样而导致的网络异常丢弃的问题,从而提高了异常检测的正确性.     

列车用CAN总线应用层协议研究与实现

铁路行业总线应用具有其自身的特点,目前还没有出现面向铁路专用的CAN总线应用层协议标准,本文以TCN(IEC61375-1)为参考,结合CAN总线自身的底层协议特点,借鉴了其他CAN总线应用层协议的优点,设计出面向列车总线应用的CAN总线应用层协议——Train-CAN协议.该文主要从该协议的报文分配、报文传输机制描述和网络管理方法3方面加以研究,并分析了一个典型的应用——分布式车载故障检测记录系统,通过该系统的实际运行情况证明了Train-CAN协议应用于铁路机车的合理性.     

车身舒适系统CAN总线网络测试与仿真分析

为了研究车载CAN总线网络系统的网络性能指标,选用通用CAN总线软硬件整合组成低成本车载CAN总线网络测试与仿真分析系统.对大众宝来车身舒适系统CAN总线网络进行测试与仿真分析.测试结果表明:大众宝来车身舒适系统CAN总线的节点平均发送CAN数据帧时间间隔为20ms,教据长度为2～5位,网络通讯波特率为62.5 kBd,正常工作时网络负载为30%,系统后备能力强、可靠性高;仿真结果表明:车载CAN总线网络系统设计时节点测控数据定义较少的发送CAN数据帧时间间隔与数据长度、系统采用较高的网络通讯波特率,可以提高车载CAN总线网络系统性能.     

两种现场总线介质访问控制方式实时性分析

在分析存取协议运行机理的基础上,建立PROFIUS-DP测试平台,剖析多主站令牌目标循环时间对高优先级报文排队延时的影响,阐述PROFIBUS-DP现场总线的实时性能;在已知网络消息模型的情况下,预先对CAN总线系统的通信实时性进行有效评估;建立CAN总线的仿真试验平台,比较两种总线对不同性质负载的平均延时与最大延时。实验数据表明,对于周期型信息和事件型信息,随着负载率的升高,CAN总线的平均延时时间和最大延时时间随之增加,适合低负载率应用场合;PROFIBUS-DP总线对周期型信息的最大延迟时间很稳定,对事件型信息的最大延迟时间明显增加,适合周期型信息应用场合。     

一种现场总线-控制器局域网(CAN)总线

概述了现场总线，并针对现场总线中的CAN总线的特性及报文传输时如何获得总线主控权进行了分析介绍。     

车内控制器局域网总线安全评估机制研究

为了评估车内网络的安全状况,在分析控制器局域网(CAN)总线协议安全性的基础上提出了一种覆盖所有类型CAN总线数据帧的安全评估机制.该机制采用四个基本评估向量对车内CAN总线进行非逆向评估;采用基于数据域特征的CAN总线数据帧逆向分析技术对车内CAN总线进行逆向安全评估,可以同时分析周期性数据帧与非周期性数据帧,弥补了...     

基于LSTM网络的车载CAN总线异常检测研究

随着智能网联汽车的发展,对车载网络的安全研究逐渐成为热点. CAN(控制器局域网络)是目前应用最为广泛的车载网络总线,其安全问题已成为智能网联汽车发展过程中最需要解决的问题.本文针对目前智能网联汽车中采用的车载CAN总线网络,对其通信特性和存在的安全问题进行深入的分析和解剖,首先总结归纳了CAN总线协议特性和和面临的安全威胁;然后提出了基于LSTM(长短期记忆)网络的车载CAN总线异常检测模型.通过实验结果表明,此方法可以有效检测重放攻击和帧伪造.     

一种基于HLA的CAN总线仿真系统

基于HLA和OPNET仿真技术,以CAN总线为研究对象,建立一个联合分布式仿真系统.系统由三部分构成,一个OPNET工程用于模拟CAN总线的仿真网络;一个WINDOWS工程是CAN总线控制台,用于设置OPNET仿真网络中CAN总线设备的工作参数;另一个WINDOWS工程是CAN总线设备的参数显示终端,用于显示仿真CAN总线设备的工作参数.系统中WINDOWS控制台和参数显示终端的真实数据与OPNET仿真网络的虚拟数据之间的数据交互依靠HLA技术实现.这样,传统的全数字OPNET仿真软件就可以在运行过程中实现与用户交互.     

CAN总线在数控测井仪中的应用

文章通过CAN总线在数控测井仪中的应用过程,给出了CAN总线的硬件连接,波特率计算,软件初始化及 报文信息的收发初始化,介绍了CAN总线的使用方法.并给出了CAN的初始化、收发数据及中断处理过程的基本C程序.     

基于孤立森林算法的电能量异常数据检测

随着电力系统信息化建设的深入,用户对于电能量数据的质量要求逐渐提高,因此保证海量电能量数据的准确性、可靠性以及完整性具有重要意义.本文采用一种基于孤立森林的异常检测算法,实现大规模电能量数据的异常检测.孤立森林算法通过划分大规模电能量数据集,生成随机二叉树和孤立森林构建模型,通过计算测试电能量数据样本到每棵树的根结点的距离检测异常数据点.该算法不仅能够快速处理海量数据,而且结果准确、可靠性高.本文在大规模电能量数据的正向有功总电量PAP和反向有功总电量RAP字段上进行检测,实验结果表明,该算法检测效率较高,并具有较高的检测正确率.     

基于确定与随机Petri网的CAN总线建模及性能研究

针对CAN总线协议栈结构,利用确定与随机Petri网(DSPN)对其进行建模,得出CAN总线的DSPN紧缩模型.通过软件DSPNexpress-NG得出吞吐量S、平均延迟D及消息成功传输概率P等性能参数,揭示了CAN总线工作的统计规律.     

基于CAN总线同步相量应用层协议实现

同步相量采集装置用于对舰船电力系统同步相量进行实时采集和动态监控,本文定义了基于CAN现场总线的同步相量通信应用层协议,对同步报文和相量报文的帧格式进行了定义,实现了CAN总线的单播和多播通信,很好的满足PMU通信要求。     

两级CAN总线网络数据通信调度研究

为实现CAN总线在大型分布式实时系统中的应用,建立了能够满足多节点实时通信需求的两级CAN总线网络,并对两级CAN总线网络中的数据通信和调度进行分析.在结合实际应用的基础上,提出适用于两级CAN总线网络通信调度的通信协议和节点的数据通信调度策略.通过搭建的两级总线网络模型进行网络通信实验,结果表明,该通信调度方案能够满足应用要求.     

CAN通信系统中心控制模块的设计

阐述了基于CAN总线的液位数据采集及传输系统中心控制CAN模块的设计.该模块由PC机控制,通过串行口向CAN总线单元发送和接收数据及各节点信息.单片机AT 89C 51对CAN总线控制芯片SJA 1000进行初始化,将数据通过82C 250输出至CAN总线.接收过程中,首先在PC机上选择接收节点,然后数据通过总线达到当前节点,再由该节点进行数据包分析,把最终数据上传到PC机上.数据传输按CAN 2.0B的PEL ICAN模式发送和接收.     

模糊树节点的随机森林与异常点检测

提出一种模糊树节点的随机森林算法进行异常点检测.在构建随机森林的分类决策树过程中,把模糊方法引入到二叉决策树的节点中,在节点中设计关于类别划分的模糊区域,在模糊区域上设计正常与异常隶属度函数.当某样本通过决策树节点的模糊区域时,若该样本的异常隶属度大于正常隶属度,则该样本被判别为异常类;否则,该样本进入决策树的下层树节点,若无下层节点则被判别为正常类.该样本的最终类别由随机森林算法中的投票步骤决定.在四个UCI数据集上的实验结果表明,在异常点检测的综合性能(召回率、精度和准确率)上,与基于随机森林的异常点检测算法RFV和RFP相比,新方法不仅具有较高的综合性能且性能稳定,还具有与一类支持向量机相当的性能,其部分实验结果优于一类支持向量机.     

基于PCI总线的CAN总线适配器的WDM驱动程序设计

介绍了基于PC I总线的CAN总线适配器的WDM(W indows driver model)驱动程序的开发技术.其中,CAN总线采用SJA1000为控制芯片,PC I总线采用PC I9052为控制芯片.驱动程序在V isual Stud io平台下,利用DDK进行开发,实现了CAN总线的初始化、收发数据、控制器的读写等功能.     

基于CAN总线智能变送器的通信实现

研究了CAN总线智能变送器测控系统的通信实现,包括底层智能变送器与CAN总线接口软硬件设计及CAN总线与上位工业监控计算机之间接口卡设计两部分.采用单片机作为底层智能变送器的微处理器,设计了单片机与CAN总线的网络接口,使底层采集到的数据传输到CAN总线网络.再设计了PCI总线与CAN总线的接口通信卡进行通信,使采集的数据能够传输到工业计算机上完成对整个现场过程进行监视.