无线传感器网络抗毁性

无线传感器网络常因能量耗尽、硬件故障或者遭遇入侵等原因导致节点失效,使得原本连通的网络拓扑分割,甚至导致全局网络受损.因此,研究抗毁性对解决无线传感器网络规模化应用瓶颈具有重要的理论价值.目前有关无线传感器网络抗毁性的研究主要关注以下3个方面:(1)造成无线传感器网络节点失效与网络受损的原因有哪些;(2)如何准确度量无线传感器网络抗毁性;(3)如何有效提升无线传感器网络抗毁性能.文中有针对性地分别从失效成因、测度、提升策略与故障检测和修复等4个方面对有关研究进行归纳和分类,重点分析无线传感器网络抗毁性优化方法,包括路由控制、网络重构和拓扑演化.最后,指出无线传感器网络抗毁性研究未来发展所面临的技术挑战,并就其发展趋势进行探讨.     

无线传感网络节点模糊信任演化模型

针对无线传感网络中节点信任评估的模糊性以及信任决策动态演化问题,给出一种基于模糊理论的无线传感网络节点信任演化模型。该模型引入了节点的主观信任模糊性,有效提高了信任值分类的精确度。以节点信任策略选择的演化过程为基础,推导出节点信任演化过程中的复制动态方程以及在某种条件下演化稳定策略存在的定理,对传感器节点的信任管理机制做出了改进。仿真说明了模糊信任值计算模型的健壮性,验证了定理结论并分析了奖励机制对稳定状态的影响。     

基于元胞自动机的无线传感器网络抗毁性分析

因能耗敏感与有效连通性特征等所造成的网络抗毁性能低下是制约无线传感器网络规模应用的主要技术瓶颈之一。针对该问题,利用二维元胞自动机考虑能耗失效、连通性失效等五种失效情形,建立无线传感器网络拓扑演化规则,并基于随机性失效策略与选择性失效策略对网络抗毁性能展开分析。研究表明,网络面临随机失效时抗毁性能明显优于选择性失效。通过失效节点构成分析,在随机失效策略下,能耗失效为造成网络失败主因,而在选择性失效策略下,连通性失效对性能影响更为显著。基于所得结论,为进一步研究网络抗毁性能提升方法提供有益借鉴。     

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。     

分簇无线传感器网络级联失效抗毁性研究

无线传感器网络(wireless sensor network, WSN)级联失效对象多以对等平面结构为对象,但在现实情形中,多数无线传感器网络采用典型分簇结构进行数据采集与传递.因此,考虑分簇传感器网络中节点所拥有连接的异质性,引入感知负载与中继负载等概念,建立分簇级联失效模型,探讨分簇无标度网络和分簇随机网络的级联失效抗毁性能与模型关键参数之间的关联特征,并研究如何选取合适的簇头节点扩充容量达到抑制网络级联失效规模的目的.数值模拟与理论分析结果表明：分配系数A与网络级联失效性能正相关,簇头比例p与网络抗毁性能负相关.当调节参数α=1时,网络级联失效抗毁性能达到最优;当调节参数α<1时,选取簇-簇连接度较小的簇头节点扩充容量能够更为有效地提升网络级联失效抗毁性能;当调节参数α>1时,选取簇-簇连接度较大的簇头节点扩充容量抗毁性能提升效果更为明显;当调节参数α=1时,网络级联失效规模与簇头选取策略无关.     

网络抗毁性研究介绍

随着通信网络规模的不断扩大和应用范围的不断拓展,网络抗毁性的研究日益受到重视.阐述了网络抗毁性的定义,介绍了目前网络抗毁性问题的主要研究及内容,指出了网络抗毁性未来研究的主要方向.     

基于随机森林算法的无线传感网络攻击流量阻断模型构建

针对无线传感网络攻击流量阻断存在攻击流量检测准确率较低、阻断效果较差的问题,构建了一种基于随机森林算法的无线传感网络攻击流量阻断模型。基于字符（单词）的词频矩阵,利用TF-IDF算法将有效载荷的特征自动提取出来;根据特征结果使用随机森林算法通过词频矩阵对网络流量实行分类,基于分类结果对网络中的流量攻击实现溯源,完成异常无线传感网络检测;利用流表的报文过滤实现无线传感攻击流量的阻断。实验结果表明,该模型在检测攻击流量时,准确率最高可达100%,调和平均数最高为99.18%,错误率最高仅为7.3%,假阳性率最高仅为5.5%,同时能够有效阻断网络攻击流量,在较短时间内将网络恢复至正常,具有良好的攻击流量检测效果和攻击流量阻断效果。     

基于复杂网络的车载自组织网络抗毁性分析

针对车载自组织网络（VANET）的抗毁性问题,分析了其在随意攻击和蓄意攻击下网络的抗毁性特征。首先,提出以最大连通度、连通分支平均规模、临界点移除比例及网络效率为评价指标的VANET拓扑抗毁性参数;然后,基于带有车辆换道功能的智能驾驶员模型,应用VanetMobisim仿真软件建立VANET;最后,通过仿真实验分析了网络节点数、通信半径以及攻击模式对VANET抗毁性的影响。实验结果表明由于车辆节点度分布的不均匀性,VANET对随意攻击具有较强的抗毁性,而在蓄意攻击下显得比较脆弱;基于节点介数的蓄意攻击对网络的破坏更快、更强。这些规律为优化VANET拓扑控制、网络协议开发和网络管理提供新的指导。     

网络抗毁性测度研究

针对网络抗毁性测度问题,依据抗毁性三原则——阻挡、识别和恢复,提出了多维网络抗毁性测度提取方法,该方法综合运用了多种抗毁性分析技术,结合实际验证筛选,为提炼抗毁性测度提供了有效途径;提出了三层树状结构的网络抗毁性测度集,为抗毁性测度提供了可行的分类参考;最后,提出了抗毁性测度度量方法并给出了其形式化描述,实现不同类型抗毁性测度值的获取。分析表明,提出的网络抗毁性测度提取方法、测度集合和度量方法具有良好的一致性和可行性。     

基于运行时模型的无线传感网管理方法

无线传感网是物联网的核心,主要解决物联网中的信息感知问题,通过散布在特定区域的成千上万的传感器节点,采集环境中各种信息并连接到互联网上.然而,传感设备所采集到的数据是实时的、数量庞大且无良好结构的,要将采集到的数据映射到应用系统的问题域空间,就不得不编写大量的映射代码.为了快速定制和开发物联网系统,提出一种基于运行时模型的无线传感网管理方法：首先,在传感设备管理接口基础上构造运行时模型,并维护运行时模型与采集到信息的数据同步;其次,基于运行时模型,对不同传感设备采集到的数据进行定制、抽取和合并,实现通过组合模型对场景中不同的传感设备进行统一管理;最后,通过模型转换,实现组合模型到应用场景模型的映射,从而能够面向应用场景进行物联网系统的开发.还实现了基于运行时模型的智慧社区原型系统,并对方法的可行性和有效性进行了验证.     

无线传感器网络中干扰模型的低开销测量方法

无线传感器网络中的干扰会严重影响传输性能.最近的研究表明干扰模型能够很好的反映出干扰存在下传输的真实性能.目前建立干扰模型的方法会导致巨大的开销.本文提出一种无线传感器网络中干扰模型的低开销测量方法.该方法利用信号强度表,基于回归分析的模型以及一种新的时钟校准方法来降低开销.实验结果表明,跟传统的测量方法相比较,该方法能够在降低开销的同时达到很高的准确度.     

无线传感器网络密钥管理研究综述

通过分析无线传感器网络安全现状和密钥管理所面临的问题,对现存的密钥管理方案进行了分析和评估,并讨论了该方向上尚未解决的问题和发展趋势.     

基于不均匀圆环模型的无线传感器网络分簇算法

提出一种基于不均匀圆环模型的分簇算法．该算法根据节点与基站的距离来优化簇的规模,进 一步保证了网络内节点能量负荷的均衡性;还给出了计算簇规模的方法．实验表明,本文所提算法能有效地 延长网络的生命周期．     

无线传感器网络安全问题浅析

无线传感器网络（WSN）是由一组传感器以自组织、多跳方式构成的无线网络,是一种全新的信息获取、处理和传输技术,集传感器技术、嵌入式计算技术、无线通信技术以及分布式信息处理技术于一体。随着无线传感器网络应用领域不断扩大,其安全问题也变得越来越重要。该文主要分析无线传感器网络协议栈各层所面临的安全性问题及相应解决方案。     

无线传感器网络安全问题浅析

无线传感器网络(WSN)是由一组传感器以自组织、多跳方式构成的无线网络,是一种全新的信息获取、处理和传输技术,集传感器技术、嵌入式计算技术、无线通信技术以及分布式信息处理技术于一体。随着无线传感器网络应用领域不断扩大,其安全问题也变得越来越重要。该文主要分析无线传感器网络协议栈各层所面临的安全性问题及相应解决方案。     

无线传感网络中基于辅助信息的线性压缩策略

为了减少数据冗余、提高检测率,节点在向融合中心(Fusion Center,FC)传输数据前,需对数据进行压缩。为此,提出基于辅助信息的线性压缩策略(Auxiliary information-based Linear Compression,AILC)。先假定传感节点拥有信号的部分信息,利用这些辅助信息,传感节点将所收集的时空数据进行压缩,再将这些压缩后的数据传输至FC。提出的AILC策略的目的在于设计有效的线性预编码器,并分析检测的误差指数性能。性能分析表明,利用辅助信息能够有效地提高检测性能。     

基于虚拟Steiner树的无线传感器网络组播随机路由协议研究

针对基于树的组播路由协议中组播树鲁棒性不好,扩展能力差的特点,又结合无线传感器网络自身能量、计算、存储能力有限的特点,提出了基于虚拟Steiner树的组播随机路由协议VMRRP(Virtual-steiner-tree based Multicast Random Routing Protocol)。该协议的随机路由思想,使得组播树中源节点到各个组成员节点的路径是动态变化的,与GMP(Geographic Multicast Routing)协议相比,增加了组播树的鲁棒性,也均衡了网络能量,增加了网络生命周期,并通过NS-2仿真试验得到了验证。     

无线传感器网络中传感器节点的布置

在无线传感器网络中，传感器节点收集本地数据，通常通过其它节点将数据转发给基站，因而离基站越近的节点，消耗的能量越多．如果采用通常的方法，即均匀布置传感器节点，则基站附近的节点将很快消耗完能量，基站也就无法收集数据．本文通过研究无线传感器网络中的能量消耗，得到了一个布置传感器节点的密度函数，按此函数布置传感器节点可以有效地延长系统的生命期．理论分析和模拟结果表明，本文的布置方案将系统生命期提高到均匀布置方案的3R/2t倍，这里t为传感器节点的通信距离，R为传感器节点的分布区域半径．     

无线传感器网络研究综述

无线传感器网络作为计算、通信和传感器三项技术相结合的产物,是一种全新的信息获取和处理技术。在简要介绍无线传感器网络体系结构的基础上,分析和展望了一些有价值的应用领域。结合已有研究,从数据采集、数据计算和路由协议三方面介绍无线传感器网络的研究现状,并着重介绍了目前无线传感器网络采用的路由技术,最后指出了下一步的研究方向。