无线传感器网络安全S-MAC协议研究

S-MAC协议是在802.11MAC协议基础上提出的传感器网络MAC协议。首先简要介绍了无线传感器网络及其主要特点和问题,接着介绍了无线传感器网络的安全需求,然后提出了安全的SSMAC协议,其中使用公钥加密算法NTRU来实现SSMAC协议的数字签名.最后采用NS-2平台对其进行仿真,并进行了性能和安全性的分析.仿真和分析结果表明,SSMAC能保证通信包的数据完整性,身份真实性和抗否认。与RSA公钥算法相比,NTRU加解密速度更快,适合于无线传感器网络。     

LEACH协议算法改进及仿真

针对低功耗自适应集簇分层型协议(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy,LEACH)能量消耗不均和节点过早死亡的问题,提出了LEACH协议的改进方案.该方案考虑了聚簇内节点的能耗、定位和网络服务质量,从簇头的选举算法和数据融合着手,在生存时间、能量消耗、基站数据接收三方面对簇头选举算法进行了分析改进.对改进后的LEACH协议和原LEACH协议进行仿真,仿真结果表明改进后的协议在生存时间上提高了33%,并减少了节点能量消耗和降低了基站接收数据的量.     

基于无线传感器网络的智能家居网络技术研究

目的 研究基于无线传感器网络技术的智能家居网络并构建其网络模型．方法 根据无线传惑器网络的特点，利用无线传惑器网络技术，构建基于无线传感器网络的智能家居网络模型。在无线传感器节点的无线收发电路部分采用基于IEEE802．15．4技术的无线收发芯片来降低功耗，并采用许可证技术来保证该局域网络的可靠运行．结果 利用无线传感器网络技术构建的智能家居网络保证了信息在家居内部和外部的安全有效传输。对家居网络进行及时有效的控制．结论 基于无线传感器网络技术组建的智能家居网络能够对家居环境进行很好地监控，组网方便，将嵌有无线传感器的家具、家电和其他日常用品同互联网相连，可实现远距离控制，提供舒适、方便和人性化的智能家居环境．     

基于UWB的井下无线传感网信道模型研究

超宽带(UWB)信号符合井下无线多媒体传感器网络(WMSNs)对于抗多径、防爆以及高定位精度的要求,该文基于IEEE 802.15.4a提出UWB信号在井下传播的统计信道模型。首先,根据地形、人员和设备环境的不同对井下信道进行分类,并根据Frensel定理给出节点间存在信号可视(LOS)通路的必要条件;然后对不同类型的信道进行统一的统计建模,再通过参数设置对其进行区分;最后对所提出信道模型的多径传播和时延扩展特性进行仿真验证和分析,说明其能够很好地刻画UWB信号在不同井下环境中的传播特性,为进一步设计井下高效的UWB信号Rake接收机,降低误码率提供了重要的依据。     

一种无线传感器网络路由协议的研究与仿真

无线传感器网络能够实时的监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息,其关键技术之一就是路由算法及实现。本研究提出一种改进的定向扩散路由算法,通过分析兴趣扩散的深度、邻居节点的梯度及接收信息的效率,选取最优的节点用以建立数据传输路径。并在网络仿真工具OMNET++环境下实现了对该协议的仿真,仿真表明该协议具有很好的性能,能大大缩短路由建立的时间,提高数据传输的速度。     

无线传感器网络的定位技术及其算法

无线传感器网络是由无中心节点的全分布系统组成的一种新兴的传输技术.在分析无线传感器网络的体系结构及传感器节点的工作原理的基础上,对无线定位技术及其算法进行了研究,从而得到不同种类算法的优缺点及其适用范围.     

基于素数地址的动态无线传感器网络路由协议

针对分层式路由协议在建立整个网络拓扑后无法动态维护的缺点,本文修改了现有分层路由机制中节点地址的分配方法,提出素数动态路由协议。该协议利用素数乘积分解的唯一性,使得节点在网络中的位置能被明确表示出来且可以动态修改。通过仿真实验,对比常见的LEACH、SPIN和DD这3种路由协议,本文提出的D-HiPr路由协议在网络生存时间、传输时延等方面表现更优,很好地满足异构型无线传感器网络应用。     

无线传感器网络动态非线性密钥分配

为减少无线传感器网络中大量的共享密钥,提出了计算每个通信数据包的动态分配密钥.该方法为：通过种子密钥加密分配密钥,由分配密钥计算数据密钥,由数据密钥加密数据,并在通信包中将分配密钥的密文与机密数据一起传输;接收节点获得数据包后,分析出包计数、节点身份标识、包跳段、分配密钥的密文和数据密文,再由共享的种子解密动态分配的分配密钥.结果表明,用于无线传感器网络的动态非线性分配密钥的方法可实现无线传感器网络共享少量种子密钥和机密通信.     

基于ZigBee技术的无线传感器网络系统

从ZigBee技术主要特点出发,分析研究了ZigBee无线传感器网络的拓扑结构和协议栈,以及Jennic JN5121的ZigBee无线传感器网络的开发平台.无线传感器网络技术在现代电站设备远程状态监测中具有较好的应用前景.     

DDoS攻击防御模型的仿真研究

针对DDoS攻击的特点,提出一个基于协议类型判断和流量控制以及拥塞控制的DDoS攻击防御模型,并给出了模型中相关统计值的表达式,以及检测和防御的算法流程．在OPNET中针对典型的TCP SYN flood攻击防御给出了详细的节点建模过程．运用二组不同强度的攻击流进行试验,分析在启用防御机制和未启用防御机制时服务器对攻击流的处理效果．仿真实验表明,此模型对于不同强度的攻击流都有较好的抑制作用,证明了此模型的有效性．     

基于改进APIT的移动机器人动态定位

针对室内无线传感器网络通信传输不稳定和定位精度较差的情况,提出了一种移动机器人自主动态定位系统,通过实时选择邻近信标节点,确定节点坐标构成的边界,绘制局部网格空间,实现机器人动态定位.利用接收信号强度指标实现测距,然后采用基于测距的改进近似三角形内点测试（APIT）算法完成定位,再使用卡尔曼算法修正定位误差.该方法适用于室内网络传输不稳定的实际情况,采用卡尔曼滤波器获得最优数据.实验结果表明,该移动机器人自主动态定位方法比基于网格的极大似然方法具有更好的精度和适应性.     

一种无线传感器网络路由协议LEACH的改进算法

针对低功耗自适应集簇分层型协议LEACH(low energy adaptive clustering hierarchy)的节点生命周期短和能量消耗不平衡的问题,提出了一种LEACH协议的改进算法.算法的主要思想是考虑了节点的当前位置以及当前能量,从而可以使簇头的分布更加均匀,延长节点的生命周期.对改进后的LEACH协议和原LEACH协议进行仿真,结果表明改进后的协议在生存时间上提高了40.7%,并增加了数据的发送量,减少了节点的能量消耗.     

基于有向感知模型的无线传感器网络节点部署

针对随机部署的有向传感器节点,建立基于有向传感器节点的感知概率模型.采用分布式算法,通过节点间的联合感知概率移动有向传感器节点,提高待监测区域内目标点被感知到的概率.本文提出可移动的节点部署算法,该算法使用较少的节点实现对目标区域的合理覆盖,并提高总体覆盖效果.仿真结果表明,该算法有效地减少了有向传感器节点的使用,同时保证了较好的覆盖效果.     

基于灰色预测的无线传感器网络数据融合算法

针对无线传感网络监测信息具有很高时间相关性,给出一种基于动态灰色预测模型的数据融合算法。对节点采集的历史数据,应用动态灰色模型预测其未来数据值,若预测误差大于设定阈值,传输本轮数据,若预测误差小于设定阈值,不传输本轮数据,以此减少网络数据传输量。仿真实验表明,与未采用数据融合的低功耗自适应集簇分层协议算法相比,所给算法的数据传输量可减少34%,网络寿命可延长39%。     

基于攻击行为预测的网络防御策略

为了有效阻止网络攻击行为,提出一种基于攻击行为预测的网络攻击防御方法.针对入侵者的攻击行为具有强的随机性和不确定性,部署高交互蜜罐网络,采集入侵者攻入主机后的攻击数据,构建攻击状态转移图;利用隐马尔可夫模型(HMM)具有较为精确的似然度概率计算的特点,设计网络攻击行为预测模型.以攻击行为预测模型为核心,结合常用的入侵防御系统,构建主动防御策略,并开发相应的原型系统,将之部署到真实的网络系统中进行攻击实验.通过累计5个月真实数据的训练和验证,预测模型的准确率达到80%.结果表明该策略具有良好的网络攻击对抗性,可有效地用于预防网络攻击.     

基于节点位置信息的无线传感器网络安全组播路由协议

针对如传统的安全路由协议不适用于组播通信的问题,提出一种基于节点位置信息的安全组播路由协议。采用随机密钥预分布模型对无线传感器网络中的节点进行密钥预置,并利用节点位置信息建立虚拟Steiner树,根据虚拟Stei-ner树建立安全组播路由协议,再对此协议进行安全性分析。结果表明:该协议能使每一个节点与其邻居节点间共享一个对称密钥,阻止非法节点参与路由过程,达到建立安全组播树的目的。     

基于概率覆盖模型的无线传感器网络密度控制算法

密度控制是一种常用的提高大规模无线传感器网络生命周期的方法,目前的密度控制算法大多基于0～1覆盖模型,而在实际的应用环境中概率覆盖模型能够更准确地定义网络覆盖能力. 所提出的一种基于概率覆盖模型的密度控制算法,能够在保证足够的网络覆盖能力的前提下,关闭掉冗余节点,减少网络的总能量消耗.     

基于无线传感网的远程医疗监护系统研究

随着无线传输技术的发展,无线传感器网络技术在社会各个领域得到了广泛的应用.本文将无线传感器网络引入到医疗监护系统中,提出一种基于ZigBee技术的远程医疗监护系统,它可以将采集的患者生理参数及影像等资料通过通信网络实时传送到医疗监护基站,这样便于动态跟踪患者病态的发展,从而保障及时诊断与治疗.     

基于无线传感器网络的饮用水监测设备设计

该文基于ZigBee技术,并结合GPS定位技术设计了一种面向饮用水安全的无线传感器网络监测设备,对影响饮用水安全的pH值、重金属离子等水环境参数进行实时数据采集、监测。监测设备由电源管理模块、通讯模块、外部存储模块、信号采集模块以及控制器模块组成。实验表明该设备对饮用水环境的实时监测性能良好。