无线传感器网络RSSI定位算法的研究与改进

为了克服接收信号强度指示(RSSI)测量误差对无线传感器网络节点自身定位精度的影响,提出一种改进的RSSI测距定位算法.该算法考虑到参考节点间的几何位置,可获得最优参考节点.将同一参考节点采集到的RSSI值通过中位数法进行数据处理,获得RSSI权值,对RSSI值进行修正.最后利用加权质心算法,得到未知节点的位置.仿真结果表明,该算法能有效过滤过大的节点定位误差,提高精确,使误差相比原始算法降低60%左右.     

分布式架构中的Sybil攻击及防御综述

近年来,分布式架构在互联网信息服务中的应用越来越广泛.分布式架构通常依靠多个独立节点应对潜在的恶意威胁,但是由于节点间缺乏认证,识别网络中的身份和节点的关系较困难,容易受到多重身份攻击,即Sybil攻击,这破坏了节点间的信任关系.对分布式架构中的Sybil攻击及其防御方法进行分析研究.首先,梳理了不同应用场景下Sybi...     

一种无线传感器网络移动性支持自适应MAC协议

提出了一种无线传感器网络中借助RSSI测距的移动性支持自适应MAC协议RM-MAC(RSSI based Mobility support MAC)．首先将节点的接收距离量化,得到基于RSSI量化值的邻居节点列表,随后利用卡尔曼滤波方法预测被考察周期的移动节点位置矢量,参考量化值和预测出的位置矢量建立虚拟簇同步周期动态调整模型,使虚拟簇能够与移动节点保持较高的连通性．仿真结果表明:与S-MAC相比,RM-MAC能在牺牲一定能量的基础上根据移动节点的速度动态调整同步频率,保持较高的网络连通性和投递率,且量化等级和簇切换阈值与投递率有着密切的关系．     

基于锚节点间距离的改进RSSI测距方法

节点定位是无线传感网络的核心支撑技术之一。为提高接收信号强度指示(RSSI)法的定位精度、消除路径散逸指数,提出一种基于锚节点的模糊C-均值(FCM)校正算法。该算法利用FCM模型对非敏感区的RSSI数据进行处理,筛选出RSSI较优值,并将已知2个锚节点之间的距离与测量得到的RSSI值作为参考,校正被测RSSI值对应的距离,消除路径散逸指数。仿真结果表明,该算法比统计均值模型具有更好的估计精度。     

限定空间下WSN采集系统的研究

限定空间下基于IEEE802.15.4的无线通信具有广泛的应用价值.设计了一套基于无线传感器网络的信息采集系统,并在限定空间下研究了该系统的属性.首先利用该平台收集每个节点采集的数据并分析,同时进一步研究了无线信号在限定空间下的传播性能,测试了节点间接收信号强度指示(ReceivedSignal Strength Indicator,RSSI)与数据传输丢包率.试验证明:该系统性能优良,具有很好的现实应用价值.     

无线传感器网络三维节点的插值规划定位

针对无线传感器网络中传感器节点的初始位置未知的问题,提出一种基于插值和规划算法的无线传感器网络三维节点定位算法.该算法利用锚节点坐标将节点所在空间曲面建立,并利用接收信号强度指示（RSSI）值和无线信号传播模型推导出所有可通信节点间相对距离.最后,利用0-1规划在空间曲面上选出满足距离约束且与未知节点数量相同的插值节点,从而估计出未知节点的空间位置.该算法设计简单,通信开销少.仿真结果表明,该算法具有较小的节点定位误差,并具有良好的稳定性和扩展性.     

基于Ornstein-Uhlenbeck模型的WSN链路质量估计

无线传感器网络节点一般具有低成本、低功耗、低速率、能量有限等特点。使用廉价的低功率射频模块进行传感器之间通信,对无线信道的变化非常敏感。为了避免低信号质量数据链路上可能的重传导致的资源浪费,通常路由协议以及冗余编码机制等方法均需要不断地评估网络的链路质量。对于无线传感器网络来说,无论是自适应冗余编码还是路由协议均需要对包成功接收率（PSR）进行定量且准确地评估。针对这一问题,提出一种基于物理参数接收信号强度指示（RSSI）的方法来估计分组成功率。该方法首先根据大量实际测试,得到RSSI与PSR之间的关系,再根据实时接收到的RSSI值,利用Ornstein-Uhlenbeck（OU）模型以及Logistic曲线模型对下一时刻的PSR进行估计。仿真与实验表明,该方法相对于现有的方法具有更高的准确性与快速性。     

智能家居网络自适应跳频技术研究

在智能家居网络环境下,为了提高无线通信过程中的抗干扰能力,将无线跳频技术中接收信号强度指示(received signal strength indication,RSSI)阈值判断跳频广播技术和丢包数粗同步跳频算法相结合,提出一种新型的无线跳频方案.主从节点在通信阶段计算连续丢包数,达到预设值时对信道RSSI采样取均值,超过阈值则进入频率切换阶段.结果表明,该方案可以准确及时监测到通信干扰,并且能够避免非频率干扰因素引起的跳频,比当前的跳频方案有效性更高、切换时延更短.     

基于分簇无线传感器网络入侵检测系统模型研究

随着无线传感器网络的快速发展,其安全问题也越来越突出.为了有效地检测或发现网络中面临的各种恶意攻击,并考虑到无线传感器网络能量有限的问题,设计了一种基于分簇结构的高效、节能的入侵监测模型.模型采用了簇内节点联合协作交换信息,簇头节点之间投票选举的思路来检测节点的异常行为是否为恶意攻击.仿真实验表明,该模型具有较高的检测精度,并且减少了网络中节点能量的消耗.     

融合节点信誉度和路径跳数的WSNs虫洞攻击检测策略

为抵御无线传感器网络中的虫洞攻击,提高网络性能。本文根据虫洞攻击下节点邻居数目出现的异常情况,对邻居数目超出阈值的可疑节点进行筛选,然后令其专有邻居集中的节点相互通信,记录路径跳数,将跳数超出虫洞阈值的路径标记为待测路径;借助贝叶斯信誉模型计算该待测路径上中间节点的直接信任值,并结合邻居数目、处理延时、节点能量、包转发率等信任因素对节点的间接信任值进行评判,进而获得该节点的综合信任值;通过将路径跳数与中间节点的综合信任相结合,计算待测路径的路径信任评价量,并依据受虫洞攻击节点的路径特性合理设定信任阈值,提出一种融合节点信誉度和路径跳数的虫洞攻击检测策略(wormhole attack detection strategy integrating node creditworthiness and path hops, WADS-NCPH),以检测无线传感器网络中的虫洞攻击。仿真结果表明,WADS-NCPH对虫洞攻击的检测具有显著效果,即使面对高攻击度的网络,该策略仍能有效检出虫洞攻击并移除虚假链路,提高无线传感器网络的安全性和可靠性。     

一种基于遗传模拟退火算法和RSSI的无线传感器网络定位算法

提出了一种基于遗传退火算法和RSSI的无线传感器网络的节点定位算法。首先利用RSSI测距技术收集网络中节点间的通信讯息和距离估计,并优选信标节点;其次通过将定位问题视为一种优化问题,采用遗传退火算法优化未知节点的定位结果。仿真实验结果表明,所提出的定位算法有较高的定位精度。     

WSNs基于信誉机制的恶意节点识别模型

为了抵御无线传感器网络内部节点的拜占庭行为以及自私行为,针对现有恶意节点识别系统检测功能单一、不可抵御高信誉节点的恶意诽谤行为等问题.提出了一种无线传感器网络下的恶意节点识别模型,该模型采用Beta分布描述信誉分布,引入了第三方节点的间接可信度,并将多种攻击类型相对应的节点信任值进行整合.仿真实验表明,该模型能够更快更准确地识别出发起多种攻击的恶意节点,并在一定程度上抵御了高信誉节点的恶意诽谤行为.     

基于RSSI修正的近似三角形加权质心定位算法

节点的自身定位技术是无线传感器网络研究的核心技术,具有广泛的应用前景.针对基于RSSI测距技术的节点定位算法存在测量误差相对较大的缺陷,提出一种基于RSSI修正的近似三角形加权质心定位算法.该算法针对RSSI测距易受环境干扰,对测距数据进行高斯拟合和求均值,并以此作为节点的RSSI测量值.在此基础上,利用排序算法对测距结果进行排序,优选信标节点做三角形内点测试,最后采用加权质心定位算法来确定未知节点的坐标.仿真结果表明,改进算法改善了节点的定位精度.     

WSN中针对节点捕获攻击的检测与控制

针对无线传感器网络(WSN)中存在的节点捕获攻击,提出了一种节点捕获检测方法．该方法利用序贯概率比检验检测出网络中的捕获节点,并结合控制理论对网络进行控制,利用离散系统二次型性能指标的最优控制,获得网络控制下的最优控制序列,以实施对网络的最优控制．仿真结果表明,本方法能够检测出网络中捕获节点,并通过不断对网络实施控制,使网络状态渐近稳定．     

基于搜索的RSSI节点定位算法

节点定位是无线传感器网络中的关键技术.该文通过对无线电传播路径损耗模型的分析,并以锚节点之间的信息作为参考,提出了一种基于搜索的RSSI定位算法.该算法由RSSI测距,定位计算和循环搜索求精三阶段组成,计算简单,通信开销小,节点定位精度较传统三角形定位算法有一定的提高,具有普遍的应用意义.     

WSN异步休眠模式下节点捕获早期检测方法

针对异步休眠模式的无线传感器网络（WSN）,提出了一种节点捕获早期检测方法,在被捕获节点重新加入网络之前即被检出,实现对网络攻击的及早发现.该方法基于相邻节点间存活性监控,并通过节点声明消息统一调度广播机制,保证异步休眠节点间声明消息的接收,同时,在决策过程中采用本地协同决策方式以提高正确率.仿真结果表明,该方法在检测率、误报率和漏报率等有效性方面均优于其他现有典型方法.     

WSN中一种基于虚拟锚节点的VA-RSSI定位算法

摘要： 针对无线传感器网络中传统RSSI定位算法精度较低的缺陷,提出一种设定RSSI有效阀值的VA-RSSI（Virtual Anchor RSSI）定位算法。该算法将定位后的盲节点升级为虚拟锚节点,提出虚拟锚节点信任度的概念与计算公式。采用虚拟锚节点信任度作为权值,由加权最小二乘法计算节点坐标。仿真实验表明,在相同网络环境下,该算法能有效降低测距误差,提高定位精度。     

两层无线传感器网络中隐私保护的范围查询

两层无线传感器网络中存储节点负责存储传感节点的数据和处理Sink节点的查询请求.然而,由于存储节点的重要性,使得存储节点成为攻击者攻击的目标,特别是存储节点被攻击者捕获后,攻击者能够获取隐秘的传感数据、伪造传感数据和丢弃部分查询结果等.因此,提出了一种安全的范围查询方案,保证了数据的机密性和真实性,并利用签名融合技术,极大地降低了通信量,且具有较高的完整性检测概率.在此基础上,提出了一种检测率更高的范围查询方案.理论分析和实验结果显示,所提出的方案具有较高的检测率和较低的通信量.     

命名数据网络低速缓存污染攻击的协同检测机制

缓存污染攻击是命名数据网络中的主要安全威胁之一,为解决缓存污染攻击中的低速率攻击问题,在计算网络中相邻多节点请求变动率的基础上,以传输路径中各节点与网络边缘节点请求变动率的相关性为检测依据,提出一种协同检测机制. 仿真结果表明,该机制能有效检测低速攻击行为,与现有主要检测方法相比,可保证较高的正确检测率,同时适当增加协同层数,能降低分散攻击的检测时延.     

传感器网络DoS攻击下随机系统的故障检测设计

针对在无线传感器网络拒绝服务攻击环境下一类不确定随机系统的故障检测问题,本文提出了一种基于分布式H∞滤波器的故障检测方案.利用服从Bernoulli分布的独立随机变量来描述传感器网络中的拒绝服务攻击现象.针对每个传感器节点设计了一种H∞分布式滤波器,用于产生残余信号并作为故障检测机制的评价函数,以实现系统故障检测.建立...