Design of a 3 tier smart middleware system for ubiquitous sensor networks

The multiagent negotiation testbed proposed by Collins was modified. It utilizes publish/subscribe system, timerelease cryptography and anonymous communication. The proposed protocol reduces DOS attack and avoids replay data attack by providing ticket token and deal sequence number to the supplier. And it is proved that generating random number to the supplier by market is better than the supplier doing it by him in guaranteeing anonymity. Market publishes an interpolating polynomial for sharing the determination process data. It avoids collusion between a customer and a certain supplier. According to the comparison and analysis with other protocols, the proposed protocol shows good security and better efficiency.     

基于支持向量机的无线传感器网络分布式检测

为减少基于似然比检测的无线传感器网络最优分布式检测方法对信道状态、噪声分布和传感器检测性能等信息的依赖,满足实际系统的需要,提出使用支持向量机实现无线传感器网络分布式信号检测的方法.该方法无需预知信道状态和噪声分布信息,简化了无线传感器的节点功能.该方法将传感器节点测量结果以模拟非编码方式发送至数据中心,数据中心利用训练好的支持向量机对接收到的信号进行判决.仿真结果表明,该方法可获得较高的检测精度.     

无线传感器网络中时效性优化的GEAR路由协议

在无线传感器网络中,数据路由是各种应用的基础,基于能量感知的地理路由协议(GEAR)虽然可以在一定程度上均衡节点间的能量负载,但不适用于节点初始能量不同的异构网络,而且其折线效应会显著增加数据路由的延时。文章提出一种改进型GEAR路由协议,基于节点的剩余能量进行路由选择,同时对代价函数引入自适应调整策略,从而使协议同时适用于同构和异构网络,消除折线效应,提高数据路由的时效性,仿真结果证明了协议的有效性。     

传感器网络操作系统TinyOS关键技术分析

在传感器网络中,作为上层协议和应用程序的运行基础的操作系统有别于传统的嵌入式操作系统,针对一个典型的传感器网络操作系统TinyOS,从其特点出发,采用与具体的组件代码相结合的方式,对其体系结构、运行机制和通讯机制等关键技术进行分析,为更好地了解传感器网络操作系统和开发其应用软件提供了参考和依据.     

A Framework of Web Data Integrated LBS Middleware

0 IntroductionRecently,the advance of wireless Internet and mobilecomputing has brought out various mobile services ,among whichlocation-based services (LBS) will be the killerapplications as 3G era comes . Such LBS applications includemobile yellowpage service (nearby service) , E-coupon serv-ice, mobile buddy-list service, traffic navigation, child/pettracking,emergency support service,location-based ads/newssubscribing,and evenlocation-based games .In order to make those applications wo…     

DHT网络eclipse攻击

分布式Hash表(distributed Hash table,DHT)是结构化对等网络的核心技术。实际P2P应用中,DHT网络规模已经达到上千万节点,但是其安全问题仍然很多。eclipse攻击是DHT网络中典型的安全威胁之一。本文介绍了DHT网络中eclipse攻击常见的攻击方法,总结归纳了近年来攻击检测和防御技术的研究工作进展,从适用场景、依赖条件和性能等方面对这些工作进行了对比分析,最后对未来的研究工作进行了展望。     

基于簇的无线传感器网络密钥管理方案

为提高无线传感器网络安全强度,通过分析已有的典型密钥管理方案,结合具体的应用领域,提出一种基于簇的无线传感器网络密钥管理方案（CKMS:Cluster\|based Key Management Scheme）。该方案包括5种类型密钥与密钥更新机制,同时支持网络扩展。相对现有的密钥管理方案,此方案具有较小的通信开销和计算开销,占用较少的存储空间并且连通性好。     

Energy Consumption in Wireless Sensor Networks

Wireless sensor networks (WSNs) can be used to collect surrounding data by multi-hop. As sensor networks have the constrained and not rechargeable energy resource, energy efficiency is an important design issue for its topology. In this paper, the energy consumption issue under the different topology is studied. We derive the exact mathematical expression of energy consumption for the fiat and clustering scheme, respectively. Then the energy consumptions of different schemes are compared. By the comparison, multi-level clustering scheme is more energy efficient in large scale networks. Simulation results demonstrate that our analysis is correct from the view of prolonging the large-scale network lifetime and achieving more power reductions.     

WSN的关键问题及军事应用

简要介绍了无线传感器网络的概念,并结合军事应用提出了一些关键问题及解决策略,最后对军事应用领域做了描述。     

无线传感器网络通信链路评估问题

研究了现有典型的无线传感器网络链路质量评估量度,针对单次RSSI,LQI的链路评估不准确问题,提出了均值RSSI,均值LQI链路评估方法;以MicaZ为实验平台,对无线传感器网络的通信链路进行了实验研究.在对大量采样值进行统计分析的基础上,提出了一个基于高斯分布的链路评估模型,并对模型进行了验证.该建模方法具有一般性,所建立的高斯链路评估模型既可为无线传感器网络的实际应用提供依据,又可为上层协议的仿真研究提供有价值的参考.     

面向云服务的物联网环境下基于上下文感知D2D资源分配方案

无线移动通信、传感网络、机器对机器(machine-to-machine,M2M)通信和云计算等技术的最新发展对物联网应用的开发、部署和利用产生了深刻的影响.直连(device-to-device,D2D)通信作为一种提高蜂窝网络性能的新兴技术,在物联网应用中起着至关重要的作用.对于D2D通信而言,资源分配是实现高性能数据传输的关键,博弈论作为一种有效的数学工具被广泛应用于解决蜂窝网络资源分配的问题.针对D2D资源分配的方案已在前期工作中提出,该方案使基站能够通过感知不同通信环境为D2D用户分配合理的频谱资源,并且通过重复迭代为D2D用户分配更优的频谱资源.但是该方案并没有深入讨论纳什均衡(Nash equilibrium,NE)不存在情况下的资源分配问题.针对该问题,将基站和D2D用户的竞争看作是一个合作博弈模型,提出了一个资源分配方案来处理不同场景下,当NE不存在时的资源分配方案,旨在保证基站在不同环境下的收益效用最大化.对比前期的资源分配算法,该算法保证了无论NE是否存在,基站都能通过感知不同的通信环境来选择特定的资源分配策略来维护自身的利益.     

基于ARMA模型的无线传感器网络可信数据采集方法

在传感器节点受到能量和带宽严重制约的情况下,如何合理、有效地利用有限的资源来采集有效、可信的数据,成为当前无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)研究的热点问题之一.在分析了大量WSN感知数据的基础上,利用时间序列对数据进行建模处理,得出了适合WSN的数据处理模型ARMA(1,1),同时利用基于移动Agent的中间件技术,提出了基于ARMA的无线传感器网络可信数据采集方法.理论和实验结果表明,该方法可保证采集数据的高度可信,同时显著提高了网络的整体性能,有效的减少网络的能耗,延长了网络的生命周期.     

面向核环境监测的无线传感网目标检测算法研究

针对核环境的特殊性,采用无线传感器网络这种新兴技术进行核环境监测,本文提出了一种高效的分布式目标检测算法.该算法基于数据融合理论,采用层级结构设计,每个传感器节点充分利用自己和邻居节点的决策信息来做局部检测决策,决策中心根据各个节点通过无线方式传送过来的局部决策值来做出最终决策.本文对所提算法的性能进行了仿真验证,并且与已有另外的两种算法进行了比较,仿真结果表明,本文提出的算法性能优异,能够满足实际应用的要求.     

Surface Coverage Algorithm in Directional Sensor Networks for Three-Dimensional Complex Terrains

Coverage is an important issue in the area of wireless sensor networks, which reflects the monitoring quality of the sensor networks in scenes. Most sensor coverage research focuses on the ideal two-dimensional(2-D) plane and full three-dimensional(3-D) space. However, in many real-world applications, the target field is a3-D complex surface, which makes conventional methods unsuitable. In this paper, we study the coverage problem in directional sensor networks for complex 3-D terrains, and design a new surface coverage algorithm. Based on a 3-D directional sensing model of nodes, this algorithm employs grid division, simulated annealing, and local optimum ideas to improve the area coverage ratio by optimizing the position coordinates and the deviation angles of the nodes, which results in coverage enhancement for complex 3-D terrains. We also conduct extensive simulations to evaluate the performance of our algorithms.     

基于CORBA的负载平衡中间件设计和实现

阐述了一个基于CORBA的负载平衡中间件的设计和实现.该负载平衡中间件引入GCS服务来增强系统容错能力;提供了适应性负载平衡策略;可以采集不同负载数据;支持服务器动态加入和退出.针对客户端请求中有状态相关请求的情况,该负载平衡中间件使用复制技术提供状态相关服务,并且与由PSS支持的状态相关服务进行了性能比较和分析.实验表明,2种方法会因为状态相关请求所占负载的多少和状态相关请求比率的不同表现出不同的性能.     

一种兼具主、被动防御的WSNs安全通讯策略

无线传感器网络(WSNs)由于其通信信道的开放性、节点资源受限性和部署随机性等特点,其安全性面临很多挑战。针对某些部署在危险环境中的WSNs应用对安全性要求较高的问题,提出了一种兼具主、被动防御的WSNs安全通讯策略。通过对消息的加、解密,签名认证,完整性鉴别等主动防御措施和变换基站的被动防御措施相结合的策略,为网络创造一个相对安全的工作环境。性能分析表明：该策略能降低网络受到攻击的可能性,减小攻击影响,提高网络的抗毁能力,有效地延长网络的生命周期。     

无线传感器网络的系统节能研究

无线传感网络为能量受限系统,我们设计了一个无线传感器网络的节能系统,硬件上采用主控芯片MSP4301611单片机和射频芯片CC1101平台,软件上MAC层采用S-MAC协议及进行优化,在网络层路由协议引入蚁群算法并进行能量均衡改进。实验结果表明,该原型能较好地降低无线传感器网络和传感器节点的能耗,延长网络生存周期。     

无线传感器网络基于测距的节点定位算法研究

在无线传感器网络的各种应用问题中,节点的位置信息是很重要的。本文利用matlab对目标定位的基本测距算法RSSI进行仿真,得到了距离的估计值,并对其做了误差分析,得出了距离越小,误差也小,估计距离和实际距离越接近的结论;同时对DOA的MUSIC也进行了仿真,得到了信号相对于天线阵列的角度估计值,实验中取不同的snr值得到了不同的结果,其中信噪比SNR越大时得到的角度估计值越精确,并对两种基本测距算法进行比较。在得到距离估计值的基础上利用三边测量定位算法对监测事件进行仿真得出估计位置。     

支持移动多媒体通信的中间件

比较系统地阐述了支持移动多媒体通信的中间件的关键技术．介绍移动多媒体通信系统的底层无线网络和一个重要标准WAP协议,给出支持移动多媒体通信的中间件的网络体系模型．阐述移动多媒体中间件的内部框架的数据通信管理、无线位置登陆管理(包括位置登记．寻呼和切换)、事务安全管理等．给出支持移动多媒体通信的中间件的数据通信系统一个具体框架和一个应用移动多媒体中间件通信的例子．     

基于三维感知模型的WMSNs最优空间覆盖研究

无线多媒体传感器网络(WMSNs)的覆盖问题的研究成果大多基于二维感知模型.对于视频节点而言,二维感知模型无法准确地描述其感知范围,监测平面上方的空间通常会被遗漏.因此,提出了空间覆盖的概念,并重新定义了三维感知模型.通过分离两个影响空间覆盖的因素——视频传感器俯仰角和偏向角,采用粒子群优化算法对一重空间覆盖率进行优化.并结合实际应用需求,提出了有效空间覆盖率的概念,保证了对监测目标的有效视频信息收集.最后,通过仿真实验优化,网络的空间覆盖程度得到了明显提高,证明了优化算法的有效性.