WSN中兼顾安全和剩余能量的簇头选择算法

通过对无线传感器网络的信任模型和节点的能量消耗的研究,针对能量受限的无线传感器网络容易受到攻击的问题,提出了一种基于信任机制的分布式簇头选举优化算法。簇头的选举综合考虑了节点的信任度和节点的剩余能量两种因素。实验证明,该算法提高了网络安全性,延长了网络生存周期。并且信任模型中的校正机制体现了模型的健壮性。     

基于非均匀分簇的WSN双簇头路由算法

针对无线传感器网络中多跳通信造成的“热区”问题,改进EEUC路由协议,提出基于非均匀分簇的WSN双簇头路由算法。将数据监测区域分为近区与远区,各区域的簇内可产生主副两个簇头,近区的副簇头负责转发数据,以分担主簇头的能耗;远区的副簇头负责采集数据和融合数据,以减少簇内节点通信代价。仿真结果表明,与LEACH和EEUC算法相比,所提算法网络生存期分别延长了22.9%和10.1%,平均能量消耗减少了29.3%和8.6%,有效地均衡了网络负载,延长了网络的生命周期。     

基于LEACH的WSN簇头优化策略

针对无线传感器网络(WSN)能量和节点分布不均匀的问题,提出一种基于低功效自适应集簇分层(LEACH)协议的WSN簇头优化策略。在二次簇头选择机制下,对保护性能最差的节点进行优化,从大于簇内平均能量的节点中,寻找距离簇内性能最差的节点,将与其最近的节点选为簇头,由此形成簇头间多跳最优通信方式。实验结果表明,该策略能减少节点能量消耗,延长网络生命周期。     

基于可信分簇的传感器网络密钥管理策略

密钥管理是实现无线传感器网络安全的重要环节。在基于可信度的分簇算法基础上,结合门限秘密共享的思想,得出了一种基于可信分簇的密钥管理策略。通过仿真,把该策略与基于最小ID分簇和无分簇情况下进行比较,得出结果表明了其性能良好。     

基于Dijkstra算法的簇头多跳WSN监测系统

针对传统LEACH协议及其改进算法的缺点,在最小路径Dijkstra算法的基础上,将Dijkstra算法应用到LEACH协议中,旨在提高大范围监测环境中基于LEACH协议的无线网络性能。详细论述了基于Dijkstra算法的稳定数据通信阶段工作过程,针对实际监测环境采用Matlab仿真模型对改进的算法进行了实验验证。两组实验结果表明,在小范围监测环境中,基于传统LEACH协议的网络与采用Dijkstra算法完成簇间通信的LEACH协议的网络性能相似,但是随着监测范围的增大,基于改进后算法的网络性能要远远优于传统LEACH的网络性能。     

基于分簇的WSN多项式随机密钥管理方案

结合多项式的密钥预分配方案和基于分簇管理的随机预分配方案,提出了一种改进的密钥管理方案,并在该方案中添加距离参数来提高无线传感器网络的安全性。对该方案的分析和评估结果表明,该方案提高了无线传感器网络的安全性,并能降低节点的存储空间和计算开销。     

基于聚合度的WSN分簇优化算法研究

针对无线传感器网络分簇问题,引入节点聚合度概念,以节点能量的均衡消耗为目标,提出一种有效簇头数优化方法,并设计出均衡网络负载的簇首动态更新和簇重组机制,进一步地优化分簇。算法包括基于能量消耗的有效簇头数计算,聚合度最大的簇首选举和簇建立,以及均衡网络负载的簇首动态更新和簇重组。仿真结果表明,算法能有效延长网络寿命,均衡网络消耗。     

基于能量和距离加权的WSNs簇头选择算法

针对LEACH分簇路由协议存在的簇头数目和分布位置不合理等问题导致能耗不均衡、网络周期不理想,提出了一种基于能量和距离加权的簇头选择优化算法。通过加入节点到基站的距离和节点剩余能量作为簇头选取的参考因素,依据改进后的阈值公式使得选取的簇头数达到预设最优值,并通过簇头的二次选择,最终确定最佳的簇头。仿真结果表明:相比于LEACH协议,该算法可以有效地延长网络生命周期,使网络能耗更加均衡。     

基于分簇的无线传感器网络密钥管理的研究

密钥管理对整个无线传感器网络安全至关重要,针对该领域现有密钥管理方案存在的问题和层次化路由协议的应用,提出了一种新的无线传感器网络密钥管理方案,基站利用分簇信息为簇分配密钥池,引入网关节点用于簇间安全通信,可用于大规模传感器网络的安全体系.     

一种基于簇头选择模型的无线传感器网络分簇算法

针对分层结构的无线传感器网络,本文提出了一种分簇算法.节点通过簇头选择模型来决定自己是否被选为簇头.簇头选择模型由节点度(ND)和剩余能量(RE)共同决定.从而提高了网络体系结构的稳定性,减少计算和通信开销.所述分簇算法不仅优化了簇头选择,还均衡整个网络节点的能量消耗,进而延长网络的生命周期.最后通过理论分析和仿真进一步验证该分簇算法的性能.     

基于簇头预测的无线传感器网络节能算法

针对无线传感器网络寿命受节点能量制约的问题,提出基于簇头预测的节能算法。分析节点接收、发送和处理数据所需能耗与通信中数据包长度的近似线性关系,给出节能算法的能耗模型。以已有融合数据为基础,簇头利用灰色预测算法求出该簇的数据,降低簇头与非簇头节点的通信频率,使簇头以较低能耗延长其轮回周期。仿真结果表明,该算法能有效降低节点死亡速度,延长网络寿命。     

基于部署信息的无线传感器网络密钥管理方案

在充分考虑无线传感器网络自身特点的基础上,针对现有无线传感器网络密钥管理中存在的问题,利用基于身份的加密算法,提出一个基于部署信息的无线传感器网络密钥管理方案（KMSBDK）。从该方案的安全性、连通性、可扩展性、有效性等方面进行分析,并与现有一些典型方案进行比较。结果表明,KMSBDK有较好的性能。     

无线传感器网络的组密钥管理方案

为在有限资源的无线传感器网络上进行安全的群组通信,组密钥管理在满足基本安全需求的同时,须保证当有节点成员离开或加入网络时,更新组密钥不额外增加系统的通信和计算开销。基于此,使用多项式提出一种安全有效的组密钥管理方案,与现有的群组密钥相比,该方案具有较高的效率,更适合于无线传感器网络。     

无线传感器网络(WSN)安全综述

总结并分析了国外近年来无线传感器网络（WSN）在安全协议、算法、体系结构、运行系统等方面的研究,掌握了当今世界无线传感器网络安全发展的动态,找出主要的问题,探索解决的方案,可以为进一步开展研究拓宽思路。     

基于加权变尺度法的无线传感器网络定位

针对传统最小二乘法定位精度的不足,将工程控制优化中常用的变尺度法（DFP算法）应用到无线传感器网络定位问题中。该算法避免了计算二阶导数矩阵及其求逆计算,特别是对高维问题具有一定的优越性,从而实现对节点定位的优化计算。仿真实验结果表明,该算法能有效提高节点定位精度。     

无线传感器网络链路状况对密钥协商的影响

无线传感器网络链路损耗大,密钥协商不能一次成功。为了研究无线传感器网络链路状况对密钥协商的影响,提出一个高区分度的评估指标——加权安全连通率,通过分析影响密钥协商的因素及对多个不同密度的网络进行密钥协商仿真,找出无线传感器网络链路状况对密钥协商的影响规律。仿真结果及分析表明,网络布置保持节点间距在最大通信距离的2/5左右,能使安全连通率较优。     

无线传感器网络不等规模节能分簇路由算法

在分簇的无线传感器网络中,当簇头以多跳通信方式将数据传输至sink点时,越接近sink点的簇头过路数据负担越重,可能过早耗尽能量而导致传输失效,造成网络分割。该文提出一种不等规模节能分簇路由算法,通过限制成簇范围使接近sink节点的区域产生更多更小规模的簇。在分簇时形成源于sink节点的簇间跳数场,使数据经过最少的中间簇到达sink节点,并通过动态调整对下一跳簇的选择来平衡簇间负载。仿真结果表明,该算法延长了网络生命周期,有效降低了网络整体耗能。     

嵌入路由报头的无限传感器网络时间同步算法

提出一种嵌入路由报头的低功耗时间同步算法,该算法将时间同步集成到消息的路由报头中,通过在发送和接收端在路由消息上加盖精确的时问戳实现同步,从而消除了周期性时间同步消息的传输,减小了能量开销。仿真实验结果证明了该算法的有效性。     

无线传感器网络中的多次密钥协商

无线传感器网络链路损耗大,需要进行多次密钥协商。为研究增加密钥协商次数对提高网络安全连通率的效力,引入加权安全连通率和性价比(CPR)2个指标,并在TOSSIM平台上进行仿真验证。CPR随协商次数的增加而降低,仿真结果及理论分析表明,为获得较高安全连通率,重复协商次数取3~4较合适。     

无线传感器网络中的节能路由算法

针对传感器网络中的节点能源有限的特点,文章在分析LEACH的基础上,提出一种高能效的路由算法。该算法根据各节点剩余能量大小和簇成员数控制簇的形成,使簇头之间通过多跳合作的方式与基站进行通信,从而使网络能量均匀消耗。仿真结果显示,与原LEACH协议相比,改进后的算法提供了更长的网络生存时间。