无线传感器网络标识解析的系统设计

无线传感器网络WSN技术的不断发展及其应用范围的不断扩大暴露了WSN以数据为中心的局限性。因此,通过为传感节点分配身份标识符,用于在全球范围内唯一标识该节点,并使节点在WSN中的身份得以确认,以满足应用和管理的需求,显得尤为重要。首先提出了一种无线传感器网络标识解析的整体架构,并通过对网关硬件设计与整个系统的软件设计,完成了传感节点身份标识符与其在WSN内部通信地址的相互映射,进而实现了对传感节点应用属性的追溯与管理。最后,通过在智能家居环境中的应用对该系统的有效性进行了验证。     

无线传感网络节点信号模型

无线传感网络是集成了嵌入系统、无线通信、分布计算、微传感器技术的新型网络。无线传感网络节点是构成WSN的基础。为了解无线传感网络节点的工作原理,描述无线传感网络节点的理论,通过分析无线传感网络节点的组成和信号处理过程,研究了无线传感网络节点的信号模型。并给出了基于Atmega128L处理器的无线传感网络节点实际模型。研究为无线传感网络节点的理论和实际应用提供了积极的意义。     

面向无线传感网的物理层安全性能分析

无线传感器网络（Wireless Sensor Network,WSN）在实现万物互联的同时,无线通信安全面临挑战。WSN网络节点随机分散部署,网络结构动态变化,使得现有安全通信方案无法直接应用。针对该问题,应用随机泊松点过程对网络节点进行位置建模,以安全中断概率、连接中断概率为指标,应用随机几何工具对无线传感网系统的物理层安全性能展开分析。仿真验证了理论分析的正确性,仿真结果表明通过合理布置传感器节点密度可使系统安全可靠性能达到最佳。     

无线传感器网络及相关问题研究

无线传感器网络（WSN）由大量具有数据感知、信息处理和无线通信能力的传感节点组成,节点间以无线多跳的无中心方式连接,集合了传感测量、微电机系统（MEMS）、嵌入式计算以及网络通信等多门学科。通过对无线传感器网络的组织结构、管理技术和体系结构的理论研究,分析了其特征。剖析了无线传感器网络中面临的安全威胁,并提出了有效的解决方案。针对无线传感器网络的特点,设计高效、安全的无线传感器网络是非常具有挑战性和现实意义的工作,无线传感器网络的应用领域会更加广泛。     

浅析无线传感器网络及其在目标跟踪中的应用

无线传感络(WSN,Wireless Sensor Networks)是新兴的下一代传感器网络,是当前在国际上备受关注的、涉及多学科高度交叉、知识高度集成的前沿热点研究领域。该文简要介绍无线传感器网络的体系结构,对无线传感器网络的特点及节点定位、时间同步等支撑技术进行了探讨。最后阐述了无线传感器网络在目标跟踪中的应用。     

浅析无线传感器网络及其在目标跟踪中的应用

无线传感络（WSN,Wireless Sensor Networks）是新兴的下一代传感器网络,是当前在国际上备受关注的、涉及多学科高度交叉、知识高度集成的前沿热点研究领域。该文简要介绍无线传感器网络的体系结构,对无线传感器网络的特点及节点定位、时间同步等支撑技术进行了探讨。最后阐述了无线传感器网络在目标跟踪中的应用。     

WSN中入侵节点检测的节点测距方法

提出基于节点测距的无线传感器网络（WSN）入侵节点检测算法,用于检测无线传感器网络中是否存在外来的伪造节点。该算法运用节点自身的各种传感器进行节点间测距,通过综合分析测距结果保证该算法能成功检测到网络中存在的伪造节点,检测中不需要网络同步时钟和节点位置信息。该算法可适用于不同规模、不同应用的无线传感器网络。通过理论分析和仿真实验验证了该算法在无线传感器网络节点攻击检测中的有效性和可行性。     

基于CPK的融合网络密钥建立与认证

针对无线传感器网络(WSN)和Internet融合网络节点异构特性,在介绍CPK算法的基础上,提出了融合码络节点间密钥建立与身份认证方案.考虑不同节点的资源情况,利用计算机终端(FIR节点)集中存储节点公共信息,将传感器节点的签名验证计算转移至PIR完成,减少节点能耗,同时解决节点间基于不同标识的认证问题.结果表明该方案具有计算量小、存储量少、能耗低的特点,能安全有效地实现融合网络节点间双向身份认证.     

一种适用于无线传感器网络的安全认证方案

针对无线传感器网络中的信息安全问题,提出一种基于多因素身份认证的安全方案,包括用户与传感节点身份认证、会话密钥生成与分配等部分.与其他认证算法相比,该方案在相同网络节点数的情况下,能达到较低的系统开销与较高的安全性能,可普遍适用于无线传感器网络应用的安全认证.     

与下一代Internet融合的WSN协议与应用研究

无线传感器网络(WSN)的技术及应用是当前研究热点之一,针对下一代互联网的IPv6协议及技术必然对WSN的设计与应用产生较大影响。本文分析了无线传感器网络与IPv6的特点及关系,提出了IPv6协议在无线传感网络设计过程中的关键技术及设计思路,对未来WSN的设计开发有一定的指导作用。     

基于分层架构的无线传感器网络节点编号分配算法

近年来,随着计算技术、网络技术和感知技术的发展,无线传感器网络也迎来了飞速发展。无线传感器网络不同于传统网络,多为专用网络,面向具体应用;并且网络中节点上的资源有限,所以传统网络的IP地址分配的方式不适合作为无线传感器网络中节点的全局唯一编号。针对无线传感器网络节点编号的分配问题,本文提出了一种分层式的无线传感器网络节点编号分配方案。在提出的方案中,网络中存在一个全局的编号分配中心服务器,同时存在若干个局部编号分配点,全局中心服务器和局部分配点共同完成无线传感器网络中节点编号的分配任务。这种分层式节点编号的分配方式减少了网络维护的代价,增强了网络的可扩展性,提高了无线传感器网络的可用性。     

基于无线传感器网络的机房环境监控系统实现

针对目前机房环境监控系统存在的不足,利用无线传感器网络优点,提出了一种基于无线传感器网络的设计方案.从节点硬件选型、无线传感器组网、无线传感器节点软件设计,Sink节点软件设计,上层管理软件设计方面阐述了机房环境监控系统的实现.与传统的机房环境监控系统相比,该系统测量准确、便于部署、易于扩充,有利于降低系统成本.     

一种WSN网关节点的设计与实现

无线传感器网络WSN是由分布在给定区域内大量无线传感器节点构成的一种新型信息获取系统,而无线传感器硬件节点的设计与实现是其应用的关键和基础工作.针对将无线传感器网络应用在青藏铁路沿线多年冻土区典型段进行地温、变形监测方面的特殊要求,设计了一种无线传感器网络系统,该网络由大量普通传感器节点、若干网关节点及一台计算机构成.无线传感器节点布撒在需要监测的区域内.将所探测到的有用信息通过初步的数据处理和信息融合之后,通过相邻节点接力的方式传送给网关节点.网关节点通过无线方式接收各传感器节点的数据并以有线的方式将数据传送给最终用户计算机.本文详细介绍了一种基于CC2431的网关节点以及基于C8051F320的USB接口的软硬件设计与实现.     

一种基于双标识符的Chord 路由模型

针对Chord协议的路由表只能覆盖一半标识符空间的问题,提出了一种基于双标识符的Chord路由模型。该模型除了按照Chord协议给每个节点和关键字分配一个顺时针标识符,另外还分配一个逆时针标识符。这样,一个Chord环上的节点或待查找的关键字便拥有双标识符。因此,每个节点能构造顺时针和逆时针两张路由表,可以覆盖整个标识符空间。理论分析和仿真实验表明,改进的Chord路由模型减少了平均查找跳数,提高了路由效率。     

Linux在无线传感器Imote2上的移植与应用

分析嵌入式Linux系统和无线传感器操作系统TinyOS的特点,阐述嵌入式Linux系统在高性能节点上的优势。描述基于高性能传感器节点Imote2构建Linux系统环境的原理和方法,介绍基于Imote2-Linux的应用实例。该实例能体现Linux系统编程模型一致、软件模块可移植性与可重用性高等特点,为无线传感器网络的应用开发和部署提供新的研究方法。     

可存盲区的井下无线传感器网络节点部署研究

在分析现有无线传感器网络节点部署方案和覆盖模型的基础上,针对完全覆盖存在难度大、成本高、节点存在冗余等缺点,提出了一种可存盲区的井下无线传感器网络覆盖模型和节点部署方案,并给出了该方案在井下的具体应用。可存盲区的井下无线传感器网络节点部署方案可根据监测对象的具体情况调节盲区度,从而实现盲区大小的设置。分析结果表明,对于相同的节点数量,该方案比完全覆盖时的覆盖面积大;对于同等面积的监测区域,该方案比完全覆盖时所需的传感器节点数量少,不仅节约了系统成本,还在一定程度上改善了节点冗余度问题。     

基于区块链的持久标识符系统

随着信息产业的发展, 数据生产者产生了大量价值数据. 为了进行数据共享, 赋予数据相应的标识符用于解析数据所在位置,同时为使数据可长期通过标识符访问, 还需保证标识符解析服务长期可用, 但现有标识符系统多数采用半去中心化结构, 由于过于依赖最终解析服务, 其中部分系统由于各种原因逐渐丧失解析能力. 本文基于区块链系统的分布式账本数据一致性, 提出了一种基于区块链的持久标识符系统, 在兼容现有标识符系统访问层的基础上, 提供存储层以保证标识符解析服务持久性及数据的长期正确保存. 基于Handle系统及 Hyperledger Fabric的测试结果表明, 该系统能够在提供可接受的请求响应速度与存储占用率的前提下, 为持久标识符服务提供更好的数据完整 性与解析服务长期可用性.     

压缩感知在无线传感器网络数据采集中的应用

提出了一种无线传感器网络中基于压缩感知的数据采集方法。通过分析信号压缩观测过程,提出了适合在硬件资源有限的传感器节点中实现的循环稀疏伯努利观测矩阵CSBM(Cyclic-Sparse-Bernoulli Measurement),该矩阵使用循环稀疏矩阵与伪随机伯努利序列,采用结构化的方法构造,具有非零元素少、良好的伪随机性、硬件易于实现等优点。仿真实验表明,与其他类型的观测矩阵相比,CSBM矩阵在一定信号重构精度前提下具有更低的压缩采样比CSR(Compress Sampling Rate)。在无线传感器网络数据采集应用中,感知节点可以通过压缩观测得到更少的观测数据,能够大大减少网络通信数据量。     

基于OSGi的传感器网络服务体系结构

为适应变化的应用环境,延长传感器网络的使用周期,提出基于OSGi的传感器网络服务体系结构。该体系结构能为各种电子 设备与外部应用提供服务,实现远程数据的交互与网关服务的远程管理。实验结果证明,该体系结构可提高传感器网络的开放性和互操 作性。     

Evaluating reliability of WSN with sleep/wake-up interfering nodes

A wireless sensor network (WSN) (singular and plural of acronyms are spelled the same) is a distributed system composed of autonomous sensor nodes wireless connected and randomly scattered into a geographical area to cooperatively monitor physical or environmental conditions. Adequate techniques and strategies are required to manage a WSN so that it works properly, observing specific quantities and metrics to evaluate the WSN operational conditions. Among them, one of the most important is the reliability. Considering a WSN as a system composed of sensor nodes the system reliability approach can be applied, thus expressing the WSN reliability in terms of its nodes' reliability. More specifically, since often standby power management policies are applied at node level and interferences among nodes may arise, a WSN can be considered as a dynamic system. In this article we therefore consider the WSN reliability evaluation problem from the dynamic system reliability perspective. Static–structural interactions are specified by the WSN topology. Sleep/wake-up standby policies and interferences due to wireless communications can be instead considered as dynamic aspects. Thus, in order to represent and to evaluate the WSN reliability, we use dynamic reliability block diagrams and Petri nets. The proposed technique allows to overcome the limits of Markov models when considering non-linear discharge processes, since they cannot adequately represent the aging processes. In order to demonstrate the effectiveness of the technique, we investigate some specific WSN network topologies, providing guidelines for their representation and evaluation.