WSN中改进的节点复制攻击检测方法

节点复制攻击能直接危害传感器节点,且破坏力强,给网络带来严重影响。为此,提出一种改进的节点复制攻击检测方法。基于LEACH算法进行网络分簇,簇头节点通过阈值计算定期确定节点的信任等级,节点根据信任等级选择接收或拒绝数据,簇内节点基于证人节点有效地检测节点复制攻击。仿真实验结果表明,该方法能提高复制节点的检测效率,相对于传统方法,其能耗和传输开销更低。     

基于分簇的节点复制攻击入侵检测方法

部署于敌对环境的传感器网络,其节点可能被敌方俘获解析并构成恶意节点。再重新布放于网络,对网络进行攻击。针对上述问题,提出一种新的无线传感器网络节点复制攻击检测方法。这种方法将集中检测和分布检测相结合,在分簇传感器网络中分别利用簇头和基站进行复制攻击检测。仿真结果表明:该法克服了单独采用分布检测或集中检测的缺点,其检测率和通信成本均优于分布式方法,其网络生命周期优于集中式方法。     

WSN中基于多项式的节点捕获攻击防御方法

针对无线传感器网络中捕获节点所带来的安全威胁,提出一种基于二元多项式的节点捕获攻击的防御方法。该方法将节点密钥信息与节点部署时间和身份标志进行绑定,当节点之间协商会话密钥时,节点间需相互验证部署时间与当前时间的差值,并结合基站验证节点的合法性。方案在阻止攻击者利用捕获节点窃听网络通信的同时,防范捕获节点与合法节点建立会话密钥,有效地防止了捕获节点重新加入网络。通过分析证明了该方案的安全性且系统开销低。     

WSN中基于节点位置消息验证的女巫攻击检测方法

无线传感器网络中,很多女巫攻击检测方法仅通过分析邻近节点来验证节点身份。针对该问题,提出一种结合消息验证和传递MAD(Message Authentication&Delivery)算法的女巫攻击检测方法。在数据传输过程中,通过节点位置验证方法比较当前中间节点信息与路由表,更新节点条目并验证。完成验证之后,收集节点的ID、时间戳和当前位置信息,并将这些信息与节点注册时的初始信息进行比较。而MAD作为一个预防措施,使每个节点通过传递认证消息进行通信。仿真实验结果表明:提出的方法在数据包传输、吞吐量和恶意节点检测率等方面表现优秀,添加MAD效果明显,可以有效抵御单播和多播中的女巫攻击。     

一种基于相位差测量的WSN节点测距方法

提出了一种基于相位差测量的WSN节点测距方法.该方法任取WSN网络中的两个节点作为发射节点,并使它们以非常接近的高频发射未调制的正弦波以便在空间叠加产生干涉信号,根据网络中不同接收节点测量的其低频RSSI信号的相位值的差值可以得到发射节点和接收节点之间的距离关系并由此最终得出节点间的距离.其特点是有较高的测距精度,可用于WSN节点的2D与3D定位,却无需额外的高精度硬件,适合于低成本的WSN网络应用.实际试验验证了该方法的有效性.     

基于RSSI的无线传感器网络节点测距方法研究

基于RSSI的测距技术是无线传感器网络测量节点间距离的基础,RSSI测距具有通信开销小、实现复杂度低等优点,可广泛应用于无线传感器网络的定位、监测等领域.首先分析RSSI测距的原理,在此基础上采用用户自定义通信协议的CC1100芯片进行测距实验,取得了多组数据,通过对实验数据的分析,验证了在适度的环境下RSSI测量值的变化与距离的关系有一定的规律可循,提出采用加权和均值的方法降低外界环境对RSSI测距的影响,并用实验加以验证.     

WSN中一种用于边界入侵检测的节点部署方案

入侵检测是无线传感器网络安全研究的一个重要方面。针对现有的入侵检测方案大多只考虑保护单一的网络设施,很少将整个WSN网络看作一个整体来进行入侵检测的不足,提出一种面向边界入侵检测的节点部署方案。首先将整个监测区域看作一个整体,然后基于逆高斯分布对节点进行部署,靠近边界的区域被部署更多数量的传感器节点,最后为了保证整个网络的连通和覆盖,通过将整个区域划分为多个轮,从理论上分析了在每轮中所需部署传感器节点的最少数目。仿真实验结果表明,该方案能够有效地实现入侵检测,在入侵距离和入侵所触发的传感器节点数目方面都要优于高斯部署和均匀部署方案。     

基于超声波六元阵列测距的WSN节点定位技术研究

基于超声波测距的定位技术以其精度高、范围广和性能稳定等优点,在无线传感器网络中广泛应用。为了实现较大范围的高精度定位,利用自主实现的超声波六元传感器阵列进行TDOA测距,并进行测距误差分析,然后采用基于测地距离的多维定标算法(Geodesic Distance MDS)进行无线传感器网络节点定位。在MATLAB平台下与Cricket采用的迭代式三边定位和AHLoS采用的多点定位算法进行对比仿真实验,结果表明Geodesic Distance MDS算法在不同网络规模和测距误差条件下均能够获得更高的定位精度和较小的定位误差。     

一种改进的免测距节点定位算法研究

为了更好地解决无线传感器网络中节点定位精度和复杂测距技术之间的矛盾,在分析现有免测距定位算法的基础上,提出了一种免测距的节点定位改进算法。对传统DV-HOP算法进行了三方面的改进：利用未知节点到锚节点的距离及节点通信半径为约束条件构造似然函数,确定未知节点分布的可能区域;依据未知节点到各邻居锚点的跳数对它估计的平均每跳距离进行加权处理,然后用各邻居锚节点加权处理后的平均点的平均每跳距离,最后通过最小均方误差准则优化这一估计值;当未知节点获得与其3个或3个以上邻居锚节点的距离后,首先运用进行三边测量法进行自身定位,其后升级为锚节点,向网络中传播自己的位置信息。参与下一个未知节点的定位过程中,实现了传统DV—HOD算法的改进。仿真结果表明了该节点定位算法的有效性。     

基于UKF滤波的WSN节点定位研究

无迹卡尔曼滤波(UKF)模拟系统的后验概率密度函数,避免了扩展卡尔曼滤波(EKF)中引入的较大线性化误差的缺陷.本文提出了一种基于加权最小二乘法(WLSE)和UKF的无线传感器网络(WSN)节点定位算法.算法采用TOF测距技术测量未知节点到信标节点的距离,利用加权最小二乘法估算未知节点的初始位置,并采用UKF滤波对节点进行精确定位,同时与EKF滤波结果进行比较.相关分析结果表明,算法在TOF测距基础上,将加权最小二乘法和UKF滤波结合,可以较大提高节点的定位精度.     

无线传感器网络移动未知节点的混合定位算法

针对无线传感器网络中移动节点定位问题,提出一种移动未知节点的混合定位算法。该算法在预测和过滤阶段均作了改进。在预测阶段,根据未知节点在t时刻接收到的锚节点信息个数区分四种情况进行讨论,选择最适合的方法来缩小采样区域;在过滤阶段,针对预测阶段四种不同的可能情况判断是否需要过滤。仿真结果表明,该算法在显著地缩小了采样区域的同时,提高了采样成功率和定位精度;减少了采样次数和计算量,降低了能耗,延长了网络的生存周期。     

基于入侵杂草优化算法的无线传感网节点定位

在基于测距的无线传感器网络节点定位中,最小二乘法由于定位误差的累积,定位精度不高。针对该问题,提出了一种基于入侵杂草优化算法的定位方法。该算法以定位误差为适应度函数,将定位问题转换为求解非线性方程组最优化问题。在求解的过程中,利用未知节点到锚节点的距离和锚节点可信度对适应度函数进行修正,以实现更高精度的定位。仿真实验表明:改进的定位算法,在不同测距误差、不同通信半径、不同锚节点数和不同节点数下,都能得到更高的定位精度。     

无线传感器网络移动节点定位算法

提出了一种信标节点以一定的几何形状进行移动来对未知节点进行定位的算法。利用未知节点到信标节点的信号强度值来确定未知节点所在区域,然后用几何方法计算得到其坐标。实验表明：提出的算法定位精度高,计算简单,适合各种规模的无线传感器网络的节点定位。     

软件定义无线传感器网络研究综述

无线传感器网络（Wireless Sensor Network, WSN）经过长时间的发展,技术上已经有了很大进步,并广泛应用于很多领域,但其仍存在一些技术难点,影响应用效果。软件定义网络（Software-Defined Network, SDN）是一种新的网络架构,它采用了数据平面与控制平面解耦的思路,提供了网络架构发展的新方向。为了提升WSN的技术有效性,SDN架构被引入到WSN领域中,形成了新的软件定义无线传感器网络（Software-Defined Wireless Sensor Networks, SDWSN）。在分析软件定义无线传感器网络现有研究成果的基础上,阐述了WSN及SDN的发展现状;结合目前的研究进展,综述了SDWSN可行的技术方案;探讨了SDWSN未来的研究方向及发展趋势。     

WSN中基于Robust Position节点定位算法改进的研究

节点定位一直是无线传感器网络研究的热点之一。由于不同应用系统对节点的定位精度有着不同的要求,因此目前并不存在最优的节点定位算法。首先深入分析了具有代表性的两种分布式的节点定位算法,并从定位精度及能量消耗两个方面给出了定量分析结果。在此基础上提出了改进的定位算法:BB_RP算法,通过仿真实验,在定位精度和能量消耗两个方面与原有算法进行定量的分析比较。结果表明,BB_RP算法虽然在定位精度略低于原有的算法,但是在能量消耗和覆盖速度两个指标上有了较大的提高,使得无线传感器网络的生命周期延长。     

基于RSSI误差分析的无线传感器网络定位研究

提出了一种新的无线传感器网络定位算法,该定位算法主要用来有效处理无线传感器网络在实际应用地理环境中遇到的一些问题,使得算法更适应于实际应用环境。研究分析了在实际应用环境中,导致RSSI测距产生误差的两大因素,基于此提出了RSSI信号理论模型在线修正方法及使用三个网络节点来实现定位的方案,以减小RSSI误差对定位精度的影响。仿真实验结果表明,算法是有效可行的。     

基于垂直平分线的无线传感器网络定位改进算法

针对传统基于垂直平分线的区域定位算法定位精度低、迭代次数多等缺点,提出一种改进的垂直平分线算法IMBLA。根据未知节点接收到的两锚节点接收信号强度指示( RSSI)值的比值,移动两锚点的垂直平分线,再确定待定位节点与垂直平分线的位置关系。该算法应用基于参考锚节点的高斯校正模型进行RSSI测距,包括有障碍物时的模型,不但适合各种环境,还能有效防止恶意攻击。仿真结果表明,与MBLA和IPAIT算法相比,IMBLA算法的定位精度和网络覆盖率较高。     

无线传感器网络中DV-Hop定位算法的改进

针对传统的DV-Hop定位算法在定位过程中,存在锚节点与未知节点之间的平均跳距估计的不足以及定位过程中出现的未知节点坐标超出既定区域的情况,提出一种改进的DV-Hop(Distance Vector-Hop)定位算法。在改进算法中,对平均跳距进行补偿,并对超出定位区域的未知节点的坐标进行重新修正。仿真结果表明,改进后的DV-Hop算法能够更准确地对平均跳距进行估计,有效降低了未知节点的定位误差。     

无线传感器网络中的Sybil攻击检测方案

Sybil攻击是一种对无线传感器网络(WSN)危害巨大的攻击方式,它破坏WSN中的数据融合、公平资源分配等机制。为此,提出一种基于HCRL的Sybil攻击检测方案。该方案基本思想是Sybil节点创建的多个身份只拥有同一个物理位置,通过对HCRL算法的优化检测出Sybil节点。Sybil攻击对网络性能影响严重,而加入检测方案后网络性能有较大提升。通过仿真实验和性能分析证明了该方案的有效性和低系统开销。