近场通信中P2P数据传输质量控制技术研究

摘要

随着各大智能手机厂商在其手机中增加了 NFC(Near Field Communication,近场通信)芯片，近场通信技术正在逐渐的走进人们的生活和应用中。目前NFC还存在数据传输效率低下以及安全性不足的问题，本文对NFC的技术特点以及NFC论坛提出的相关技术标准进行分析，对点对点传输中的传输协议、较大文件传输、数据传输安全性方面进行了改进和优化研究。 本文首先对点对点通信相关协议标准和软件协议栈进行分析，结合实际应用，对 NFC点对点模式下传输小文件的效率方面进行了针对性研究。在传统SNEP（Simple NDEF Exchange Protocol,简单的NDEF交换协议）的基础上提出一种基于无连接服务的 P2P数据传输方式，减少时间消耗，并在无连接服务的基础上增加了可靠性传输机制，保证数据传输的可靠性。之后，根据通信需求，提出了一种传输方案选择策略来平衡兼容性、文件大小以及可靠性这三个方面的影响因素。最后，通过对比实验验证了改进方法的有效性，提高了数据传输效率。 其次对点对点的较大文件传输的情况做了研究，分析了NFC Forum制定的SNEP标准在传输较大文件时的不足。在较大文件分段传输上，加入了流量控制策略，可以有效的提高传输效率。另外改进了面向连接的数据应答方法，在使用面向无连接数据传输的基础上加入了动态响应机制，在保证数据可靠性的同时，提高了数据的传输效率，并给出了具体的实现过程。最后搭建了实验平台，通过实验验证，在本文搭建的实验环境下，改进后协议在传输环境较好时效率提高了56%，在传输环境较差时效率提高了16.7%。 最后，分析了点对点传输安全性方面所存在的几个问题，针对低端嵌入式平台，对点对点传输中两者间交互方式提出了一种特有的轻量级安全方法，来防止第三方的攻击导致信息的泄露和丢失，提高了数据传输的安全性。 以上的研究工作有效的解决了现有 NFC点对点协议传输数据效率低下的问题，对NFC点对点传输的应用有一定的参考意义。提出的动态角色变化方法可以提高数据传输的安全性，对低端嵌入式设备间的私密数据传输有一定的实用价值。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 国内外研究现状和发展动态

1.3 研究内容和创新点

1.4 论文章节安排

第二章 NFC技术特点分析与系统整体架构设计

2.1 NFC技术特点以及与其他无线通信方式对比分析

2.2 NFC点对点传输技术分析

2.3 实验系统硬件架构设计

2.4 开源NFC软件协议栈的调研与选择

第三章 点对点数据传输协议优化研究

3.1 面向连接的传输方式的不足

3.2 面向无连接传输的方法及具体实现

3.3 基于通信质量的传输方案选择策略

3.4 实验结果与分析

第四章 P2P传输较大文件的研究与实现

4.1 较大文件传输的研究意义

4.2 较大文件传输的问题分析

4.3 较大文件传输实现

4.4 实验结果与分析

第五章 低端嵌入式设备的点对点传输安全性研究

5.1 现有的安全威胁以及主要防御方案

5.2 现有方式的不足

5.3 防范数据泄露的轻量级方法

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献

研究生期间取得的研究成果