پروژه ای که در اینجا به بررسی آن میپردازیم به ما این امکان را میدهد که اطلاعات را در باند ۴۳۳M بین دو میکروکنترلر انتقال دهیم این کار بصورت بی سیم و بدون استفاده از پورت سریال صورت گرفته ما در این پروژه ابتدا از ماژولهای RF استفاه کردیم اما به دلیل ساخت نامناسب آنها و فرکانس بالایی که ما در آن کار می کردیم شاهد نویزهایی بودیم که نتیجه دلخواه را به ما نمی داد بنابراین برای اخذ نتیجه بهتر تصمیم بر استفاده از کیت های PT گرفتیم.
PT ها به ما این امکان را می دادند که با کد کردن اطلاعات در برد فرستنده آنها را بدون هیچ پارازیتی درگیرنده ببینیم البته برنامه نویسی مربوط به PT ها نقش مهمی را در این امر ایفا میکند که ما در پیوست برنامه فرستنده و گیرنده را خواهیم دید. بدین ترتیب هر عددی که ما در برد و فرستنده بوسیله کیبرد انتخاب می کنیم پس از نمایش روی LCD بوسیله pt22 کد میشود و به برد گیرنده فرستاده میشود pt22 وظیفه Dcode کردن دیتا را به عهده دارد و پس از بازگشایی کد میکرو آن را روی LCD نمایش میدهد.
فهرست مطالب پروژه انتقال اطلاعات بین دو میکروکنترلر به صورت بی سیم…
فصل ۱- اصول و نحوه عملکرد میکروکنترلرها
۱-۱- آشنایی با میکروکنترلرها
۱-۲- مقایسه ریزپردازنده ها با میکروکنترلرها
۱-۲-۱- معماری سخت افزار
۱-۲-۲- کاربردها
۱-۲-۳- ویژگی های مجموعه دستور العمل ها
فصل ۲- اصول و نحوه عملکرد فرستنده ها و گیرنده های رادیویی
۲-۱- روشهای مدولاسیون دامنه
۲-۲- اجزا و محدودیت های سیستم های مخابراتی
۲-۳- اطلاعات، پیام، سیگنال
۲-۴- اجزای سیستم مخابراتی
۲-۵- مدولاسیون و کدگذاری
۲-۶- روشهای مدولاسیون
۲-۷- مزایا و کاربردهای مدولاسیون
۲-۷-۱- مدولاسیون برای کاهش نویز و تداخل
۲-۷-۲- مدولاسیون برای اختصاص فرکانسی
۲-۷-۳- مدولاسیون برای مالتی پلکس کردن
۲-۸- روشها و مزایای کدگذاری
۲-۸-۱- کدگذاری کانال
۲-۹- اعوجاج سیگنال در انتقال
۲-۹-۱- انتقال بدون اعوجاج
۲-۹-۲- اعوجاج خطی
فصل ۳- مدار فرستنده و گیرنده
۳-۱- منبع تغذیه
۳-۲- صفحه کلید
۳-۳- پویش و شناسایی کلید
۳-۴- LCD
۳-۴-۱- ترتیب پایه های LCD
۳-۴-۲- نحوه کار با LCD
۳-۴-۳ دستورات
۳-۴-۴- طریقه اتصال LCD به میکرو
۳-۵- مشخصات فنی مدار گیرنده و فرستنده
۳-۵-۱- طرز کار مدار
۳-۶- نکات مهم در هنگام ساخت فرستنده
۳-۷- نکات مهم در هنگام مونتاژ گیرنده
۳-۸- کدبندی فرستنده و گیرنده
در مورد شبکه های بی سیم
این نوع شبکه برای کاربران محلی از جمله محیطهای(Campus) دانشگاهی یا آزمایشگاهها که نیاز به استفاده از اینترنت دارند مفید می باشد. در این حالت اگر تعداد کاربران محدود باشند می توان بدون استفاده از Access Point این ارتباط را برقرار نمود .در غیر اینصورت استفاده از Access Point ضروری است.می توان با استفاده از آنتن های مناسب مسافت ارتباطی کاربران را به شرط عدم وجود مانع تاحدی طولانی تر نمود.
دو تکنولوژی مورد استفاده برای این شبکه ها عبارت از :IR (Infra Red ) و Bluetooth (IEEE 802.15 ) می باشد که مجوز ارتباط در محیطی حدود 90 متر را می دهد البته در IR نیاز به ارتباط مستقیم بوده و محدودیت مسافت وجود دارد .
توسط این تکنولوژی ارتباط بین چندین شبکه یا ساختمان در یک شهر برقرار می شود برای Backup آن می توان از خطوط اجاره ای ،فیبر نوری یا کابلهای مسی استفاده نمود .
برای شبکه هائی با فواصل زیاد همچون بین شهرها یا کشورها بکار می روداین ارتباط از طریق آنتن ها ی بی سیم یا ماهواره صورت می پذیرد .
Wimax استاندارد جدید شبکه های بی سیم.
حقایق، باید ها و نبایدهای شبکه های بی سیم (Wi-Fi)
امنیت در شبکه های بیسیم
بخش اول : مقدمه
WLANS(Wireless Local Area Networks )
WPANS(Wireless Personal Area Networks )
WMANS(Wireless Metropolitan Area Networks )
WWANS(Wireless Wide Area Networks )
(Integrity, Confidentiality, Availability)
مفاهیم پایه ای 802.11:
802.11b :
: 802.11a
:802.11.g
طراحی شبکه:
.
جداسازی توسط مکانیزم های جداسازی:
شامل 28 صفحه فایل word
فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)
تعداد صفحات:75
فهرست مطالب:
عنوان صفحه
مقدمه 1
بخش اول 2
1-1 شبکههای بی سیم، کاربردها، مزایا و ابعاد 2-4
2-1 اساس شبکههای بی سیم 4
1-2-1 حکومت عالی Wi-Fi 4-5
2-2-1 802.11a یک استاندارد نوپا 5-6
3-2-1 Bluetooth- قطع کردن سیمها 6-9
4-2-1 پشتیبانی خصوصی: Bluetooth 9-11
5-2-1 آنچه پیشرو داریم 11
3-1 منشأ ضغف امنیتی در شبکههای بیسیم و خطرات معمول 12-14
بخش دوم: شبکههای محلی بیسیم 15
1-2 پیشینه 15-16
2-2 معماری شبکههای محلی بیسیم 16-18
بخش سوم: عناصر فعال و سطح پوشش WLAN 19
1-3 عناصر فعال شبکههای محلی بیسیم 19
1-1-3 ایستگاه بیسیم 19
2-1-3 نقطة دسترسی 20
3-1-3 برد و سطح پوشش 20-22
بخش چهارم: امنیت در شبکههای محلی بر اساس استاندارد 802.11 23-24
1-4 قابلیتها و ابعاد امنیتی استاندارد 802.11 24
1-1-4 Authentication 25
2-1-4 Confidentiality 25
3-1-4 Intergrity 25
بخش پنجم : سرویسهای امنیتی Wep Authentication 26
1-5 Authentication 26
1-1-5 Authentication بدون رمزنگاری 28-27
2-1-5 Authentication با رمزنگاری RC4 28-29
بخش ششم: سرویسهای امنیتی 802.11b-privacy و integrity 30
1-6 privacy 30-31 integrity 32-31
بخش هفتم: ضعفهای اولیه امنیتی WEP 34-35
1-7 استفاده از کلیدهای ثابت WEP 35
2-7 Initialization vector 35-36
3-7 ضعف در الگوریتم 36
4-7 استفاده از CRC رمز نشده 36-37
بخش هشتم: خطرها، محلات و ملزومات امنیتی 38-41
بخش نهم: پیاده سازی شبکه بی سیم 42
1-9 دست به کار شوید 42-43
2-9 دندة درست را انتخاب کنید 43-44
3-9 راهاندازی یک شبکه بیسیم 44-45
4-9 دستورالعملها را بخوانید 45-48
5-9 محافظت از شبکه 48-51
بخش دهم: برنامهنویسی سیستمهای بی سیم و موبایل (معرفی WAP) 52
1-10 WAP چیست؟ 52-54
2-10 ایدة WAP 54-55
3-10 معماری WAP 55-56
4-10 مدل WAP 56-57
5-10 انطباق با محدودیتهای شبکه بیسیم 57-58
6-10 Wap تا چه اندازهای امن است؟ 58-59
منابع
مقدمه:
از آنجا که شبکه بی سیم، در دنیای کنونی هر چه بیشتر در حال گسترش هستند، و با توجه به ماهیت این دسته از شبکه ها، که بر اساس سیگنالهای رادیویی اند، مهمترین نکته در راه استفاده از این تکنولوژی، آگاهی از نقاط قوت و ضعف آن است. نظر به لزوم آگاهی از خطرات استفاده از این شبکه ها با وجود امکانات نهفته در آن ها که به مدد پیکره بندی صحیح می توان به سطح قابل قبولی از بعد امنیتی دست یافت، ضمن معرفی این شبکه ها با تاکید بر ابعاد امنیتی آن ها، به روش های پیکره بندی صحیح که احتمال رخ داد حملات را کاهش می دهند می پردازیم.
بخش اول
1-1 شبکه های بی سیم، کاربردها، مزایا و ابعاد (1-1)
تکنولوژی شبکه های بی سیم، با استفاده از انتقال داده ها توسط امواج رادیویی، در
ساده ترین صورت، به تجهیزات سخت افزاری امکان می دهد تا بدون استفاده از بسترهای فیزیکی همچون سیم و کابل، یا یکدیگر ارتباط برقرار کنند. شبکه های بی سیم بازه وسیعی از کاربردها، از ساختارهای پیچیده ای چون شبکه های بی سیم سلولی - که اغلب برای تلفن های همراه استفاده می شد- و شبکه های محلی بی سیم (WLAN- wireless LAN ) گرفته تا انواع ساده ای چون هدفون های بی سیم، مرا شامل می شوند. از سوی دیگر با احتساب امواجی همچون مادون قرمز، تمامی تجهیزاتی که از امواج مادون قرمز نیز استفاده می کنند، مانند صفحه کلیدها، ماوس ها و برخی از گوشی های همراه، در این دسته بندی جای می گیرند. طبیعی ترین مزیت استفاده از این شبکه ها عدم نیاز به ساختار فیزیکی و امکان نقل و انتقال تجهیزات متصل به این گونه شبکه ها و هم چنینی امکان ایجاد تغییر در ساختار مجازی آن ها است. از نظر ابعاد ساختاری، شبکه های بی سیم به سه دسته تقسیم می شوند: WPAN , WlAN, WWAN .
مقصود از WWAN که مخفف Wireless WAN است، شبکه ها ساختار بی سیم سلولی مورد استفاده در شبکه های تلفن همراه است. WLAN پوششس محدودتر، در حد یک ساختمان یا سازمان، و در ابعاد کوچک یک سالن یا تعدادی اتاق، را فراهم می کند. کاربرد شبکه های WPAN یا Wireless Personal Area Netuork برای موارد خانگی است. ارتباطاتی چون Blue tooth و مادون قرمز در این دسته قرار می گیرند.
شبکه های WPAN از سوی دیگر در دسته شبکه های Ad Hoc نیز قرار می گیرند. در شبکه های Ad Hoc یک سخت افزار، به محض ورود به فضای تحت پوشش آن، به صورت پویا به شبکه اضافه می شود. مثالی از این نوع شبکه Blue tooth است. در این نوع، تجهیزات مختلفی از جمله صفحه کلید، ماوس، چاپگر، کامپیوتر کیفی یا جیبی و حتی تلفن همراه، در صورت قرار گرفتن در محیط تحت پوشش، وارد شبکه شده و امکان رد و بدل داده ها با دیگر تجهیزات متصل به شبکه را می یابند. تفاوت مکان شبکه های Ad Hoc با شبکه های محلی بی سیم (WLAN) در ساختار مجاز آنها است. به عبارت دیگر، ساختار مجازی شبکه های محلی بی سیم بر پایه طرحی استیاست در حالی که شبکه های Ad Hoc از هر نظر پویا هستند. طبیعی است که در کنار مزایایی که این پویایی برای استفاده کنندگان فراهم می کند، حفظ امنیت چنین شبکه های نیز با مشکلات بسیاری همراه است. با این وجود، عملاً یکی از راه حل های موجود برای افزایش امنیت در این شبکه ها، خصوصاً در انواعی همچون Blue tooth کاشتن از شعاع پوشش سیگنالهای شبکه است. در واقع مستقل از این حقیقت که عملکرد Blue tooth بر اساس فرستنده و گیرنده های کم توان استوار است و این مزیت در کامپیوتر های جیبی برتری قابل توجهی محسوب می گردد، همین کمی توان سخت افزار مربوطه، موجب کاهش محدود تحت پوشش است که در بررسی امنیتی نیز مزیت محسوب می گردد. به عبارت دیگر این مزیت به همراه استفاده از کدهای رمز نه چندان پیچیده، تنها ضربه های امنیتی این دسته از شبکه های به حساب می آیند.
2-1 اساس شبکه های بی سیم
در حال حاضر سه استاندارد در شبکه های Wireless با یکدیگر در حال رقابت هستند.
استاندارد (802.11b ) Wi-Fi که بر مناسبی برای استفاده در مکان های اداری دارد.
استاندارد 802.11a که پهنای باند بیشتری داشته و مشکلات تداخل فرکانس رادیویی آن کمتر می باشد ولی برد کوتاهتری دارد.
استاندارد Blue tooth برای برد کوتاه مثل شبکه های موقت در اتاق های کنفرانس، مدرسه ها، یا خانه ها استفاده می شود.
1-2-1 حکومت عالی Fi - Wi
Fi - Wi در حال حاضر محبوب ترین و ارزان ترین شبکه محلی بی سیم (Wireless LAN ) را دارد.
Fi - Wi در طیف رادیویی 2.4GH2 عمل می کند و می تواند سرعت انتقال اطلاعات را تا 11ubps با دامنه 30 متر بالا ببرد.
تعادلی که Fi - Wi بین اقتصاد، پهنای بلند، و مخصوصاً برد برقرار کرده، آن را به صورت استانداردی برجسته برای تجارت درآورده، و کارمندان بسیاری از این تکنولوژی برای کار و محاسبات شخصی استفاده می کنند. WECA سهم خود را با تضمین صدها هزار محصول و اطمینان از کار و هماهنگی آنها با یکدیگر انجام داده، اما در Fi - Wi دو اشکال دارد.
اولاً از فضای هوایی، مشترکاً برای موبایل B;ue tooth امواج رادیویی مهم و بقیه وسایل استفاده می کند. بنابراین، این تداخل امواج رادیویی، آ. را آسیب پذیر می کند.
شبکه های بی سیم Wi-Fi
125 صفحه در قالب word
فهرست مطالب:
1- فصل اول
ـ مقدمه 2
1-1 تشریح مقدماتی شبکه های بی سیم و کابلی 2
1-1-1- عوامل مقایسه 3
2-1-1- نصب و راه اندازی 3
3-1-1- هزینه 3
4-1-1- قابلیت اطمینان 4
5-1-1- کارائی 4
6-1-1- امنیت 4
2-1 مبانی شبکه های بیسیم 5
3-1 انواع شبکه های بی سیم 6
4-1 شبکههای بیسیم، کاربردها، مزایا و ابعاد 8
5-1 روش های ارتباطی بی سیم 9
1-5-1- شبکه های بی سیم Indoor 9
2-5-1- شبکه های بی سیم Outdoor 9
3-5-1- انواع ارتباط 10
4-5-1- Point To point 10
5-5-1- Point To Multi Point 10
6-5-1- Mesh 10
6-1 ارتباط بی سیم بین دو نقطه 10
1-6-1- توان خروجی Access Point 10
2-6-1- میزان حساسیت Access Point 10
3-6-1- توان آنتن 10
7-1 عناصر فعال شبکههای محلی بیسیم 11
1-7-1- ایستگاه بی سیم 11
2-7-1- نقطه ی دسترسی 11
3-7-1- برد و سطح پوشش 12
فصل دوم :
ـ مقدمه 15
1-2Wi-fi چیست؟ 15
2-2 چرا WiFi را بکار گیریم؟ 16
3-2 معماری شبکههای محلی بیسیم 17
1-3-2- همبندیهای 802.11 17
2-3-2- خدمات ایستگاهی 20
3-3-2- خدمات توزیع 21
4-3-2- دسترسی به رسانه 22
5-3-2- لایه فیزیکی 23
6-3-2- ویژگیهای سیگنالهای طیف گسترده 24
7-3-2- سیگنالهای طیف گسترده با جهش فرکانسی 25
8-3-2- سیگنالهای طیف گسترده با توالی مستقیم 26
9-3-2- استفاده مجدد از فرکانس 28
10-3-2- آنتنها 29
11-3-2- نتیجه 30
4-2 شبکه های اطلاعاتی 31
2-4-1- لایه های11 . 802 32
5-2 Wi-fi چگونه کار می کند؟ 35
1-5-2- فقط کامپیوتر خود را روشن کنید 37
6-2 802.11 IEEE 37
1-6-2- پذیرش استاندارد های WLAN از سوی کاربران 42
2-6-2- پل بین شبکهای 44
3-6-2- پدیده چند مسیری 44
4-6-2- 802.11a 45
5-6-2- افزایش پهنای باند 48
6-6-2- طیف فرکانسی تمیزتر 49
7-6-2- کانالهای غیرپوشا802.11g 49
8-6-2- کارایی و مشخصات استاندارد 802.11g 50
9-6-2- نرخ انتقال داده در 802.11g 50
10-6-2- برد ومسافت در 802.11g 50
11-6-2- استاندارد 802.11e 54
7-2 کاربرد های wifi 54
8-2 دلایل رشد wifi 55
9-2 نقاط ضغف wifi 56
فصل سوم
ـ مقدمه 58
1-3 امنیت شبکه بی سیم 58
1-1-3- Rouge Access Point Problem 58
2-1-3- کلمه عبور پیشفرض مدیر سیستم(administrator) را روی نقاط دسترسی و مسیریابهای بیسیم تغییر دهید. 60
3-1-3- فعالسازی قابلیت WPA/WEP 61
4-1-3- تغییر SSID پیش فرض 61
5-1-3- قابلیت پالایش آدرس MAC را روی نقاط دسترسی و مسیریابهای بیسیم فعال کنید. 62
6-1-3- قابلیت همهپخشی SSID را روی نقاط دسترسی و مسیریابهای بیسیم غیرفعال کنید. 63
2-3 چهار مشکل امنیتی مهم شبکه های بی سیم 802.11 64
1-2-3- دسترسی آسان 65
2-2-3- نقاط دسترسی نامطلوب 67
3-2-3- استفاده غیرمجاز از سرویس 70
4-2-3- محدودیت های سرویس و کارایی 71
3-3 سه روش امنیتی در شبکه های بی سیم 72
1-3-3- WEP(Wired Equivalent Privacy ) 72
2-3-3- SSID (Service Set Identifier ) 73
3-3-3- MAC (Media Access Control ) 73
4-3-3- امن سازی شبکه های بیسیم 73
5-3-3- طراحی شبکه 73
6-3-3- جداسازی توسط مکانیزم های جداسازی 74
7-3-3- محافظت در برابر ضعف های ساده 76
8-3-3- کنترل در برابر حملات DoS 77
9-3-3- رمزنگاری شبکه بیسیم 77
10-3-3- Wired equivalent privacy (WEP) 78
11-3-3- محکم سازی AP ها 78
4-3 قابلیتها و ابعاد امنیتی استاندارد 802.11 78
1-4-3- Authentication 80
2-4-3- Confidentiality 80
3-4-3- Integrity 80
4-4-3- Authentication 80
فصل چهارم
ـ مقدمه 83
1-4 تکنولوژی رادیوییWIFI 83
2-4 شبکه Walkie_Talkie 84
3-4 بهکارگیری وایفای در صنعت تلفن همراه 85
1-3-4- اشاره 85
2-3-4- پهنای باند پشتیبان 86
4-4 آنچه شما نیاز دارید برای ساختن یک شبکه بیسیم 89
5-4 ترکیب سیستم Wi-Fi با رایانه 90
1-5-4- وایفای را به دستگاه خود اضافه کنید 91
2-5-4- اشاره 91
3-5-4- مشخصات 93
6-4 به شبکه های WiFi باز وصل نشوید 93
1-6-4- به تجهیزات آدرس (IP) ایستا اختصاص دهید 95
2-6-4- قابلیت فایروال را روی تمام کامپیوترها و مسیریابها فعال کنید 96
3-6-4- مسیریابها و نقاط دسترسی را در مکانهای امن قرار دهید 96
4-6-4- در فواصل زمانی طولانی که از شبکه استفاده نمیکنید تجهیزات را خاموش کنید 98
7-4 آگاهی و درک ریسک ها و خطرات WIFI 99
1-7-4- نرم افزار 100
2-7-4- سخت افزار 102
استفاده از تکنولوژی MIMO جهت افزایش سرعت WiFi زیر دریا 103
فصل پنجم
ـ مقدمه 105
1-5 اینتل قرار است چیپست Wi-Fi tri-mode بسازد 105
2-5 قاب عکس وایفای 107
1-2-5- اشاره 107
3-5 بررسی مادربرد جدید ASUS مدل P5E3 Deluxe/Wifi 107
4-5 تراشههایی با قابلیت ریزموج برای ارتباطات بی سیم 109
1-4-5- پتانسیل بالا 110
2-4-5- به جلو راندن خط مقدم فناوری 110
فصل ششم
ـ مقدمه 114
1-6 اشاره 114
2-6 مروری بر پیادهسازی شبکههای WiMax 115
3-6 پیاده سازی WiMAX 119
4-6 آیا وای مکس با وای فای رقابت خواهد کرد 121
ضمائم
1-7 واژه نامه شبکه های بیسیم 124
چکیده
شبکه های بی سیم در محدوده ی شخصی برای انتقال اطلاعات در فاصله های نسبتآ کوتاه در حدود 10 متر استفاده می شوند. بر خلاف شبکه های بی سیم محلی، ارتباط روی WPAN ها نیاز به تجهیزات زیر ساختی کمی دارد و یا اصلآ به چنین تجهیزاتی نیاز ندارد. این خصوصیت راه حل هایی ساده، کارآ از نظر مصرف انرژی و ارزان برای پیاده سازی روی محدوده ی وسیعی از دستگاه ها را فراهم می کند. در این پروژه به مطالعه ی استانداردهای IEEE 802.11 (WIFI) پرداخته ایم. نرخ ارسال در این استاندارد 1مگا بیت تا 54 مگا بیت می باشد که به عنوان یک تکنولوژی شبکه پرسرعت است که بطور وسیعی در خانهها، مدارس، کافهها، هتلها و سایر مکانهای عمومی مانند کنگرهها و فرودگاهها مورد استفاده قرار میگیرد استاندارد IEEE 802.11 در June 1997 برای WLAN ها منتشر شد. این استاندارد شبیه استاندارد 802.3 روی Ethernet نودهای شبکه بیسم نیز توسط آدرس MAC حک شده روی کارت های شبکه آدرس دهی می شوند. در این استاندارد فقط درباره ی دو لایه ی PHY و MAC صحبت شده است. شرکت های بزرگ و معتبری همچون مایکروسافت ، اینتل سیسکو وای بی با شعار کنترل بی سیم آسان و با هدف ایجاد ارتباط بی سیم با اطمینان، با قیمت پایین و مصرف توان کم برای کاربرد های کنترلی بر طبق استاندارد های جهانی به شدت مشغول کار بر روی تکنولوژی wifi هستند .تمرکز اصلی مطالعات در این پروژه بر استانداردهای IEE 802.11 و امنیت شبکه های بیسیم است .
1- مبانی شبکه های بی سیم
1-1تشریح مقدماتی شبکه های بی سیم و کابلی
2-1مبانی شبکه های بیسیم
3-1انواع شبکه های بی سیم
4-1شبکههای بیسیم، کاربردها، مزایا و ابعاد
5-1روش های ارتباطی بی سیم
6-1عناصر فعال شبکههای محلی بیسیم
مقدمه
نیاز روز افزون به پویایی کارها ، استفاده از تجهیزاتی مانند تلفن همراه ، پیجرها و ... بواسطه وجود شبکه های بی سیم امکان پذیر شده است.
اگر کاربر یا شرکت یا برنامه کاربردی خواهان آن باشد که داده و اطلاعات مورد نیاز خود را به صورت متحرک در هر لحظه در اختیار داشته باشند شبکه های بی سیم جواب مناسبی برای آنها ست.
تشریح مقدماتی شبکه های بی سیم و کابلی
شبکه های محلی (LAN ) برای خانه و محیط کار می توانند به دو صورت کابلی (Wired ) یا بی سیم (Wireless ) طراحی گردند . درابتدا این شبکه ها به روش کابلی با استفاده از تکنولوژی Ethernet طراحی می شدند اما اکنون با روند رو به افزایش استفاده از شبکه های بی سیم با تکنولوژی Wi-Fi مواجه هستیم .
در شبکه های کابلی (که در حال حاضر بیشتر با توپولوژی ستاره ای بکار می روند ) بایستی از محل هر ایستگاه کاری تا دستگاه توزیع کننده (هاب یا سوئیچ ) به صورت مستقل کابل کشی صورت پذیرد(طول کابل ازنوع CAT5 نبایستی 100 متر بیشتر باشد در غیر اینصورت از فیبر نوری استفاده میگردد) که تجهیزات بکار رفته از دونوع غیر فعال (Passive ) مانند کابل ، پریز، داکت ، پچ پنل و.......... . و فعال (Active )مانند هاب ،سوئیچ ،روتر ، کارت شبکه و........... هستند .
موسسه مهندسی IEEE استانداردهای 802.3u را برای Fast Ethernet و 802.3ab و802.3z را برای Gigabit Ethernet ( مربوط به کابلهای الکتریکی و نوری ) در نظر گرفته است.
شبکه های بی سیم نیز شامل دستگاه مرکزی (Access Point ) می باشد که هر ایستگاه کاری می تواند حداکثر تا فاصله 30 متر ی آن (بدون مانع ) قرار گیرد. شبکه های بی سیم (Wlan ) یکی از سه استاندارد ارتباطی Wi-Fi زیر را بکار می برند:
هر دونوع شبکه های کابلی و بی سیم ادعای برتری بر دیگری را دارند اما انتخاب صحیح با در نظر گرفتن قابلیتهای آنها میسر می باشد.
عوامل مقایسه
در مقایسه شبکه های بی سیم و کابلی می تواند قابلیتهای زیر مورد بررسی قرار گیرد:
نصب و راه اندازی
در شبکه های کابلی بدلیل آنکه به هر یک از ایستگاههای کاری بایستی از محل سویئچ مربوطه کابل کشیده شود با مسائلی همچون سوارخکاری ، داکت کشی ، نصب پریز و......... مواجه هستیم در ضمن اگر محل فیزیکی ایستگاه مورد نظر تغییر یابد بایستی که کابل کشی مجدد و .......صورت پذیرد
شبکه های بی سیم از امواج استفاده نموده و قابلیت تحرک بالائی را دارا هستند بنابراین تغییرات در محل فیزیکی ایستگاههای کاری به راحتی امکان پذیر می باشد برای راه اندازی آن کافیست که از روشهای زیر بهره برد:
بنابراین میتوان دریافت که نصب و را ه اندازی شبکه های کابلی یا تغییرات در آن بسیار مشکلتر نسبت به مورد مشابه یعنی شبکه های بی سیم است .
هزینه
تجهیزاتی همچون هاب ، سوئیچ یا کابل شبکه نسبت به مورد های مشابه در شبکه های بی سیم ارزانتر می باشد اما درنظر گرفتن هزینه های نصب و تغییرات احتمالی محیطی نیز قابل توجه است .
قابل به ذکر است که با رشد روز افزون شبکه های بی سیم ، قیمت آن نیز در حال کاهش است .
قابلیت اطمینان
تجهیزات کابلی بسیار قابل اعتماد میباشند که دلیل سرمایه گذاری سازندگان از حدود بیست سال گذشته نیز همین می باشد فقط بایستی در موقع نصب و یا جابجائی ، اتصالات با دقت کنترل شوند.
تجهیزات بی سیم همچون Broadband Router ها مشکلاتی مانند قطع شدنهای پیاپی، تداخل امواج الکترومغناظیس، تداخل با شبکههای بیسیم مجاور و ... را داشته اند که روند رو به تکامل آن نسبت به گذشته(مانند 802.11g ) باعث بهبود در قابلیت اطمینان نیز داشته است .
کارائی
شبکه های کابلی دارای بالاترین کارائی هستند در ابتدا پهنای باند 10 Mbps سپس به پهنای باندهای بالاتر( 100 Mbps و 1000Mbps ) افزایش یافتند حتی در حال حاضر سوئیچهائی با پهنای باند 1Gbps نیز ارائه شده است .
شبکه های بی سیم با استاندارد 802.11b حداکثر پهنای باند 11Mbps و با 802.11a و 802.11g پهنای باند 54 Mbps را پشتیبانی می کنند حتی در تکنولوژیهای جدید این روند با قیمتی نسبتا بالاتر به 108Mbps نیز افزایش داده شده است علاوه بر این کارائی Wi-Fi نسبت به فاصله حساس می باشد یعنی حداکثر کارائی با افزایش فاصله نسبت به َAccess Point پایین خواهد آمد. این پهنای باند برای به اشتراک گذاشتن اینترنت یا فایلها کافی بوده اما برای برنامه هائی که نیاز به رد و بدل اطلاعات زیاد بین سرور و ایستگاهای کاری (Client to Server ) دارند کافی نیست .
امنیت
بدلیل اینکه در شبکه های کابلی که به اینترنت هم متصل هستند، وجود دیواره آتش از الزامات است و تجهیزاتی مانند هاب یا سوئیچ به تنهایی قادر به انجام وظایف دیواره آتش نمیباشند، بایستی در چنین شبکه هایی دیواره آتش مجزایی نصب شود.
تجهیزات شبکه های بی سیم مانند Broadband Routerها دیواره آتش بصورت نرم افزاری وجود داشته و تنها بایستی تنظیمات لازم صورت پذیرد. از سوی دیگر به دلیل اینکه در شبکههای بیسیم از هوا بعنوان رسانه انتقال استفاده میشود، بدون پیاده سازی تکنیکهای خاصی مانند رمزنگاری، امنیت اطلاعات بطور کامل تامین نمی گردد استفاده از رمزنگاری WEP (Wired Equivalent Privacy ) باعث بالا رفتن امنیت در این تجهیزات گردیده است .
ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است
متن کامل را می توانید در ادامه دانلود نمائید
چون فقط تکه هایی از متن برای نمونه در این صفحه درج شده است ولی در فایل دانلودی متن کامل همراه با تمام ضمائم (پیوست ها) با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند موجود است
فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)
تعداد صفحات:81
فهرست مطالب:
فصل اول
کلیات
1-1 مقدمه .............................................................................................................................. 2
2-1 پیدایش نفت .................................................................................................................. 4
1-2-1 نظریه منشأ معدنی ..................................................................................................... 4
1-2-1 نظریه منشأ آلی ......................................................................................................... 4
1-3 نفت خام ....................................................................................................................... 5
1-4 انواع نفت خام ............................................................................................................... 5
1-5 خام برنت ...................................................................................................................... 6
1-6 نفت خام مارس .............................................................................................................. 6
1-7 نفت خام میناس ............................................................................................................. 6
1-8 نفت خام موربان ............................................................................................................ 7
1-9 نفت خام تاپیس ............................................................................................................ 7
1-10 اجزای نفت خام ......................................................................................................... 7
1-11 خواص نفت خام ........................................................................................................ 9
1-11 -1 خواص فیزیکی نفت خام ..................................................................................... 9
1-11-2 شیمیایی نفت خام ................................................................................................ 10
1-12 باکتری های بی هوازی ............................................................................................. 10
1-13 دسته بندی باکتری های بی هوازی ........................................................................... 11
1-13-1 باکتری های بی هوازی احیاکننده نیترات ........................................................... 11
1-14 اندامگان بی هوازی ................................................................................................... 11
1-15 متابولیسم بی هوازی .................................................................................................. 12
1-16 بیوسورفکتانت ........................................................................................................... 13
1-17 تعریف بیوسورفکتانت ها ......................................................................................... 13
1-18 بیوسورفکتانت ها از نظر وزن مولکولی ................................................................... 13
1-18-1 بیوسورفکتانت های با وزن مولکولی پایین .......................................................... 13
1-18-2 بیوسورفکتانت های با وزن مولکولی بالا ............................................................. 14
1-19 تولید بیوسورفکتانت ها ............................................................................................. 14
1-20 اثر فاکتورهای مختلف بر تولید بیوسورفکتانت ........................................................14
1-20-1 اثر منبع کربن بر تولید بیوسورفکتانت ..................................................................15
1-20-2 اثر منبع نیتروژن بر تولید بیوسورفکتانت .............................................................. 15
1-20-3 اثر فاکتورهای محیطی بر تولید بیوسورفکتانت .................................................... 15
1-21 تقسیم بندی بیوسورفکتانت ها ................................................................................. 16
1-22 انواع بیوسورفکتانت ................................................................................................... 16
1-23 مزیت های استفاده از بیوسورفکتانت ......................................................................... 17
1-24 مزیت بیوسورفکتانت ها به سورفکتانت های شیمیایی .............................................. 18
1-25 کاربردهای بیوسورفکتانت ها ..................................................................................... 19
1-25-1 کاربردهای بیوسورفکتانت ها در صنعت نفت ....................................................... 19
1-25-2 کاربردهای بیوسورفکتانت ها در صنایع غذایی .................................................... 20
1-26 نقش های طبیعی و فیزیولوژیکی بیوسورفکتانت ها .................................................. 20
1-27 افزایش سطح تماس ناحیه هیدروفوبی سوبستراها ..................................................... 20
1-28 هالوفیل ها .................................................................................................................... 20
1-29 اهداف تحقیق ............................................................................................................. 21
1-30 سوالات تحقیق ........................................................................................................... 22
1-31 فرضیه های تحقیق ...................................................................................................... 22
فصل دوم
پیشینه پژوهش
2-1 بیوتکنولوژی و اهمیت بیوتکنولوژی نفت .................................................................. 24
2-2 بیوتکنولوژی در خدمت صنعت و نفت ....................................................................... 24
2-3 استخراج نفت ............................................................................................................... 26
2-4 حفر چاه ........................................................................................................................ 27
2-5 روش های استخراج نفت ............................................................................................ 27
2-6 مزایای بیوسورفکتانت ها در استخراج نفت ثالثیه ...................................................... 31
2-7 پیشینه تحقیق ................................................................................................................ 32
فصل سوم
روش کار
3-1 دستگاههای مورد استفاده ............................................................................................ 39
3-2 وسایل مورد نیاز ........................................................................................................... 39
3-3 مواد مورد استفاده ........................................................................................................ 40
3-4 مراحل انجام آزمایش .................................................................................................. 40
3-4-1 نمونه برداری ........................................................................................................... 41
3-4-2 غربالگری و غنی سازی بی هوازی باکتری های نفتی .......................................... 41
3-4-3روش تهیه لام ........................................................................................................... 43
3-4-4 رنگ آمیزی گرم .................................................................................................... 43
3-4-5 رنگ آمیزی منفی ................................................................................................... 44
3-4-6 شناسایی و تخلیص ................................................................................................. 44
3-4-7 تست احیای نیترات ............................................................................................... 46
3-4-8 تست CHNS......................................................................................................... 46
3-4-9 آزمایش های وجود بیوسورفکتانت در نمونه های آزمایش شده ......................... 48
فصل چهارم
نتایج
4-1 مشاهده میکروسکوپی .................................................................................................... 54
4-2 نتایج مرحله شناسایی و تخلیص ................................................................................... 54
4-3 نتایج تست احیای نیترات .............................................................................................. 54
4-4 نتایج تست CHNS ..................................................................................................... 55
4-5 نتایج آزمایش های وجود بیوسورفکتانت در نمونه های آزمایش شده .........................57
فصل پنجم
بحث و نتیجه گیری
5-1 مقدمه ............................................................................................................................ 59
5-2 بحث ............................................................................................................................ 61
5-3 نتیجه گیری .................................................................................................................. 63
5-4 پیشنهادات ..................................................................................................................... 64
پیوست الف .......................................................................................................................... 65
منابع فارسی ........................................................................................................................... 66
منابع لاتین ............................................................................................................................. 66
فهرست جداول
4-1 نمونه شاهد برای تست CHNS................................................................................... 55
4-2 نتایج بدست آمده از نمونه محیط کشت MSMبرای تست CHNS...................... 56
چکیده
مبحث حضور باکتریها در اعماق زمین در اوایل قرن 21 مطرح شد. یکی از اولین تحقیقاتی که در مورد میکروبیولوژی اعماق زمین انجام شد منتج به جداسازی باکتریهای احیا کنندة سولفات از چاه نفت شد. باکتری های احیا کننده سولفات، اصلی ترین باکتریهایی هستند که باعث ترش و اسیدی شدن نفت شده و در نتیجه افت کیفیت نفت خام را به بار خواهند آورد. رقابت بین SRB ها و باکتریهای بیهوازی احیا کننده نیترات برای کسب سوبسترای هیدروکربنی امروزه به عنوان یکی از راه¬حلهای بالقوه بیوتکنولوژیک در جهت ارتقا کیفیت API نفت خام مطرح می¬شود. لذا تحقیق در مورد یافتن NRBهای بومی نفت خام هر منطقه جغرافیایی تبدیل به یکی از موضوعات مورد توجه دانشمندان صنعت نفت در دهه اخیر شده است. از مهمترین ویژگیهای یک باکتری مفید در بیوتکنولوژی نفت توانایی تحمل شرایط فیزیکو شیمیایی دشوار مخزنی و تولید بیو سورفکتانت جهت افزایش دسترسی میکروبی می¬باشد. لذا در این تحقیق باکتریهای بی¬هوازی هالوفیل، احیاکننده نیترات و مولد بیوسورفکتانت بومی نفت خام ایران بررسی شدند. نمونه نفتهایی از برخی مخازن ایران با هدف بررسی حضور باکتریهای احیاکننده نیترات بومی مورد مطالعه قرار گرفت. تمامی کشتها به روش Hungate در ویالهای crimped seal شده و تنظیم اتمسفر بی هوازی، تحت شرایط کاملا بی هوازی در دمای 40درجه سانتیگرادصورت گرفت. در تمامی مراحل هالوفیل بودن باکتریهای جدا شده با افزودن NaCl به محیطهای کشت لحاظ شد. از محیط نوترینت براث و BSM فاقد منبع گوگرد که حاوی نفت خام استریل به عنوان تنها منبع کربن و انرژی بود، به منظور حذف SRB رقیب و غنی سازی اولیه استفاده شد. در مرحله بعد، نیترات براث برای جداسازی و خالص سازی باکتریهای هدف مورد استفاده قرار گرفت، سپس در محیط MSM تجدید کشت شد. جهت بررسی توانایی NRB های بومی جداشده در تولید بیوسورفکتانت از محیط کشت Blood Agar ، BHI و تکنیک پخش شدن نفت بکار برده شد. در نهایت برای حصول اطمینان از اینکه باکتریهای بی هوازی جدا شده از نفت خام قطعا از ازت نفت خام برای تامین نیاز خود استفاده میکنند، تست احیای نیترات و تست NCH که جهت بررسی کاهش ازت بود، انجام گرفت.نتایج حاصل نشان داد که نفت خام ایران دارای NRB های به شدت بی هوازی هستند که علاوه بر احیا نیترات و رقابت با SRBها، می¬توانند از آن به عنوان تنها منبع کربن استفاده نمایند. این باکتریها با توانایی تحمل شوری، دما و نیز تولید بیو سورفکتانت میتوانند از کاربردی ترین باکتریها در صنعت نفت در فرایندهایی مثل ارتقائ کیفیت نفت به روش بیولوژیک، کاهش آلودگیهای محیطی و یا ازدیاد برداشت میکروبی نفت (MEOR) در شرایط بیهوازی باشند، که پیشنهاد می شود کاربرد آنها در کاهش ترشی و اسیدیته نفت خام نیز بررسی شود.
فصل اول
کلیات
1-1مقدمه
نفت که در زبان انگلیسی Petroleum نامیده میشود، از دو کلمهPetra و Oleumکه در زبان یونانی به معنی سنگ روغن و یک نوع روغن میباشد، تشکیل شده است که در زبان فارسی معادل مناسبی ندارد. نفت و سایر مواد سوختنی هیدروکربنی به صورتی که ما امروزه آن را میشناسیم، در مخازنی در اعماق زمین وجود دارند. نفت به عنوان یک منبع انرژی در جهان محسوب می شود و با وجود منابع انرژی دیگر هنوز هم منبع انرژی غالب و در دسترس و قابل اطمینان جایگزین آن نشده است(9).
پترولیوم می تواند به صورت فازهای مختلف، از جمله فاز گازی نظیر گاز طبیعی (Natural Gas )، فاز مایع نظیر نفت خام ( Crude Oil ) و فاز جامد مثل قیر ( Asphaltene ) در خلل و فرج و شکستگی های سنگ تجمع می یابد. مهمترین منبع هیدروکربن ها، نفت خام است. نفت خام شامل مقدار کمی ترکیبات آلی اکسیژن دار، نیتروژن دار و گوگردی و نیز فلزاتی است که به طور شیمیایی به مولکول های آلی متصلند. انباشته شدن مواد هیدروکربنی در زیر سطح زمین در سنگ هایی صورت می گیرد که توانایی نگه داری و انتقال سیالات را داشته باشند. معمولا نفت خام زیر پوششی از سنگ های غیر قابل نفوذ در محفظه های سنگ های متخلخل به نام مخازن یا (rReservoi) که منحصرا در حوضچه های رسوبی قرار دارند، محبوس است (10).
تجمع مواد هیدروکربنی به صورت اقتصادی در سنگ مخزن منوط به وجود عوامل متعددی است. به طور کلی وجود پنج عامل برای تجمع اقتصادی نفت و گاز لازم و ضروری است، این پنج عامل عبارتند از :
1-سنگ منشأ بالغ (Mature Source Rock) که تولید هیدروکربن کرده باشد.
2-سنگ مخزن ( Resevoir Rock) که بتواند هیدروکربن را در داخل خود جای دهد.
3-مهاجرت هیدروکربن بین سنگ منشأ و سنگ مخزن ( Migration Pathway) عملی باشد.
4-پوش سنگ (Cap Rock ) از خروج نفت از داخل سنگ مخزن جلوگیری می کند.
5-تله نفتی ( Oil Trap) که در آن نفت به صورت تراوش های سطحی شناخته شده و مورد استفاده بوده اند(9).
شکل 1-1 عنصرهای سیستم نفت
اکتشافات نفت یک دانش بسیار قدیمی و کاربردی است که با جمع آوری قیر از تراوش های طبیعی سطحی به قلمرو علم وارد شد. در آن زمان ها از نفت برای مقاصد پزشکی، گرمایی و همچنین مصارف عایق کاری استفاده می شد.
این مواد در ابتدای کشف به صورت منبع بسیار مهم انرژی تلقی شدند، لیکن با پیشرفت علم و تکنولوژی مدرن، خواص دیگر آنها نیز مورد توجه قرار گرفت و شاید امروز بتوان گفت که ارزش مشتقات پتروشیمی بسیار حایز اهمیت میباشند، زیرا منابع سوختی دیگری وجود دارند که از آنها به عنوان منبع انرژی می توان استفاده نمود، حال آنکه نفت میزان محدودی داشته و چنانچه به اتمام برسد، تهیه مشتقات مهم آن نیز منتفی خواهد شد. لذا تولید صحیح و برنامه ریزی های دقیق در صنعت، نقش بسیار مهمی را ایفا می کنند و با مرور زمان به صورت رکن اساسی این صنعت تلقی می گردند (9).
1-2 پیدایش نفت
در مورد منشأ و پیدایش نفت نظریه های مختلفی وجود دارد که عبارتند از :
1-2-1 نظریه منشأ معدنی
نظریه معدنی نفت که در ابتدای قرن بیستم به وسیله اکثر شیمی دان ها و زمین شناسان مورد قبول واقع شده بود در حال حاضر فقط جنبه تاریخی دارد.
در 1901، Sanderens, Sabatier, استیلن را دمای 200-300 درجه سانتی گراد در حضور کاتالیزورهای نیکل و آهن احیاء شده، هیدروژن دار کردند و میزان زیادی از هیدروکربن های موجود در نفت خام به دست آوردند. با آنکه نظریه معدنی بودن منشأ نفت در ابتدا به سهولت پذیرفته شده بود طولی نکشید که با ایرادهای زیادی مواجه گشت که منجر به کنار گذاشتن آن شد.
1-2-2 نظریه منشأ آلی نفت
امروزه می توان گفت که نظریه منشاء آلی برای نفت خام نسبت به هر نظریه دیگری قابل قبول تر است. نفت خام معمولا در لایه های رسوبی یافت می شود و همواره مقدار زیادی مواد آلی در این لایه ها وجود دارند.
بقایای این مواد اعم از گیاهی و یا حیوانی محتوی مقدار زیادی کربن و هیدروژن هستند که سازنده اصلی نفت خام می باشند.
به نظر می رسد موجودات بسیار کوچک و بی شماری که در دریاها، دریاچه ها و مرداب ها زندگی می کنند و پلانکتون نامیده می شوند، منشاء مواد آلی مولد نفت باشند. توزیع پلانکتون ها در سطح دریاها یکنواخت نیست. این موجودات در قسمت بالای آب دریاها ( عمق 50 تا 100 متری ) که اشعه خورشید نفوذ می کند و نیز در مجاورت سواحل متمرکزاند. تولید مثل این موجودات بسیار زیاد است و پس از نابودی در کف دریاهارسوب کرده، قسمت اعظم مواد آلی را تشکیل می دهند که بعدا با رسوب های مختلف مخلوط می شوند، همچنین آب رودخانه هایی که به دریا می ریزند حاوی مقداری مواد هیومیک است که ترکیباتشان نزدیک به هیدروکربن می باشد (11).
1-3 نفت خام
نفت خام یا پترولیوم نوعی سیال است که به صورت مجموعه ای از هیدروکربن های مختلف، به اشکال مایع و یا گاز در مخازن زیر زمینی وجود دارد. پترولیوم در شیمی و زمین شناسی، اصطلاحا به ترکیبا ت هیدروکربنی اتلاق می شود که توسط چاههای نفت از داخل زمین استخراج می شوند. تصویر اصلی پترولیوم در داخل مخازن به صورت گاز است که به نام گاز طبیعی نامیده می شود. بخشی از پترولیوم در شرایط متعارفی (دمای 15 درجه سانتی گراد و فشار 760 میلی متر جیوه ) به صورت مایع درآمده که به آن نفت خام میگویند و بخش دیگر به همان صورت گاز باقی می ماند (12).
1-4 انواع نفت خام
برای نشان دادن میزان سبکی و سنگینی نفت خام به طور معمول از شاخص ((ای-پی-آی)) (API)
استفاده می شود. نفت های خام API بالاتر از 30 را سبک و 20 تا 30 را متوسط و پایین تر از 20 را نفت خام سنگین می گویند. نفت خام هایی با APIبیشتر از 44 مانند نفت خام « اکوفیسک » نیز وجود دارد که آنها را بسیار سبک می گویند.
((نفت شیرین)) به نفت خامی می گویند که میزان گوگرد آنها کمتر از 5/0 درصد و ((نفت ترش)) به نفت خامی می گویند که میزان گوگرد آنها بیش از 5/0 درصد باشد. میزان گوگرد موجود در نفت خام به طور معمولبین 1/0 و 3 درصد وزن نفت خام است. بیشتر نفت خام های شیرین، سبک و بیشتر نفت خام های ترش، سنگین هستند (12).