无线传感网中节点级能量有效策略的研究

无线传感器网络是一组带有无线收发装置的传感器节点组成的临时性的网络自治系统,由于无线传感器网络的节点是用有限寿命的电池来提供的,因此能量有效策略成为无线传感器网络研究的关键问题。通过结合传感节点的软件和硬件设计方法和系统设计策略来研究组成网络的传感节点的能量有效策略,达到最小化传感节点能量消耗的目标。通过OPNET仿真给出相关结果。     

传感器网络推拉混合模式代码传输方法

代码传输是实现无线传感器网络应用重构的关键技术.首先研究传感器网络环境自适应应用重构(EAAR)模型的两种代码传输模式-拉模式和推模式,并结合两种模式的特点提出一种适用于分簇传感器网络的能量有效代码传输模式-基于簇的混合代码传输(Cluster-based Hybrid Code Transmission, CHCT).在该模式下,簇头节点采用拉方式从基站获取代码,簇内节点采用推方式进行代码传输.仿真实验验证了方法的有效性并讨论了影响CHCT性能的主要参数.     

传感网络低占空比MAC协议同步机制研究

低占空比MAC协议通过节点休眠有效延长了传感网络的寿命,然而同步过程中许多节点监听多个计划,降低了协议的节能效果;同时节点休眠导致数据转发时延大大延长。提出了一种适用于低占空比MAC的新同步机制。基站成为唯一的同步发起者,它周期性地发布同步信息。其他节点仅监听一个计划并广播他们自己的休眠计划,多跳路径上的邻居节点交错监听周期。在一个树型拓扑网络上的仿真试验表明,此同步机制可以在更少能量的条件下进一步减少低占空比MAC的系统时延,提高网络在较重负载下的吞吐量。     

Directed Diffusion协议的安全性分析及改进

针对现有无线传感器网络路由协议存在的安全问题,提出了一种改进的Directed Diffusion路由协议。该协议采用对称加密、消息完整性校验码和短签名技术来实现对协议消息分组的保密性、新鲜性和完整性等安全属性,因而能够在存在主动或被动攻击者的情况下,具有对虚假路由信息、Sybil、确认欺骗等常见路由攻击的抵抗能力。通过增强无线传感器网络路由协议Directed Diffusion的安全性,可以有效地节约网络节点的能量,维持网络服务的持续可用性。通过比较和分析,所提的改进的Directed Diffusion协议是一个有效的安全路由协议,能够在仅增加少量通信和计算复杂度的情况下实现安全路由建立过程。     

基于蚁群优化算法的无线传感器网络路由协议

提出了一种基于蚁群优化算法的无线传感器网络路由协议RPBAA.该协议通过修改蚁群优化算法以适应无线传感器网络无全局标识、节点较少移动、资源受限等特性,提供了一种智能、动态、可扩展的多径选路传输方法来获取有效且健壮的通信,并通过全网能量均衡使用以最大化网络生命期,另外引入了数据分片机制来进一步优化选路效率.最后通过仿真验证了RPBAA协议的有效性和数据分片机制带来的好处.     

无线传感器网络中基于分簇的协同传输协议

提出了一种基于分簇的无线传感器网络协同传输协议,分析了其传输效能和对网络吞吐量的改善,继而得出了该协同传输协议的适用范围。该协同传输协议特别适用于有可靠、高速的数据传输要求而信道环境不佳的无线环境,恰当地使用该协议能够提高传感器节点的传送效能,节省网络能源,并且能很好地提高网络吞吐量。最终通过仿真验证了上述结论。     

传感网络中基于消息预取的移动查询

针对无线传感器网络向终端用户传送信息的数据服务问题,提出了一种移动环境下满足时间空间约束的数据查询处理技术。结构上由代理体和网络节点两层组成,其中网络节点执行消息预取、查询分散和数据收集处理功能,通过对用户的运动路线进行预测并向传感节点发出预取消息,由节点自主构建网络查询树,再由数据集中组件完成数据的收集和融合,用户在到达传感区域后能在查询周期结束前获取查询数据。对该技术的性能进行了理论分析和实验仿真,结果表明在能耗增加不多下,移动查询能保持良好的数据完整性和高的查询成功率,验证了该技术的有效性。     

能量平衡的异构传感网跨层密钥管理方案

传统的传感网密钥管理协议独立于网络其他层设计,这种层间的独立性造成传感器节点物理性能浪费,网络整体性能降低。从节点剩余能量出发,提出一个能量平衡的异构传感网跨层密钥管理方案。通过节点剩余能量、节点度数等参数,从能量平衡的角度出发确定下一跳节点的选择,再利用密钥交换建立两节点间的会话密钥,该方案将网络层节点路由关系与应用层节点密钥关系结合,实现了密钥管理的跨层设计。结果表明,该方案保证节点密钥连通性的同时,均衡网络节点间的能耗关系,有效延长了异构传感网的生命周期。     

实时无线局域网介质访问控制协议的仿真

OPNET是一用来模拟通信系统和预测网络性能的强大仿真工具。传统无线局域网由于时延不确定性问题在工业控制领域不能得到直接应用。考虑了工业应用场合的特点，介绍了一种无线局域网实时介质访问控制协议。给出了节点的仿真构造、模块内部的状态转移图，实时和非实时节点的时延曲线。仿真结果表明该介质访问控制协议能满足实时节点的通信要求，同时非实时节点通过冲突避免减少了冲突增大了网络的吞吐量。     

多接口无线Mesh网络多径及负载均衡路由协议

无线Mesh网络作为一种自组织、自配置的新型宽带网络,正受到越来越多的关注。为了提高网络端到端的性能,AODV-DM多径路由协议提出寻找干扰不相交多径,但仍存在可寻率低,源节点和目的节点竞争信道的问题。利用多接口无线Mesh网络干扰小的优点,提出一种寻找干扰不相交多径硌由协议（MR-AODV-DM）,该协议能够解决AODV-DM协议存在的上述问题。此外,还提出一种结舍员载均衡的期望传输次数的改进路由判据（mETX）,该判据在反映无线Mesh网络链路状态的同时起到负载均衡的作用。     

能量有效的无线传感器网络可信路由协议

如何更有效地利用节点有限的资源是无线传感器网络研究的热点之一。提出的能量有效的可信路由协议(energy efficient reliable routing protocol, EERRP),采用了一种能量均衡策略,使网络中的能量均衡消耗,将网络生命周期最大化。同时,EERRP引入了信誉评价机制,通过节点在数据传输过程中对其他节点行为的监测以及信誉传播,使数据在通信过程中能够尽可能地避开问题节点到达目的节点,达到可信数据传输的目的。通过在NS仿真平台对EERRP进行测试与验证,并将其与传统路由协议进行比较,证明EERRP在网络能量有效性和数据可信传输方面具有明显优势。     

基于地理信息的传感器网络Sybil攻击检测方法

Sybil攻击破坏无线传感器网络中的冗余机制、数据融合等机制。目前已有的防范和检测Sybil攻击的方法具有一定的局限性。针对上述不足,提出了一种基于地理位置信息的Sybil攻击检测方法,该方法从事件观测区域到基站建立多条路径,事件区域根据多条路径中节点的位置信息检测网络中的Sybil攻击。仿真实验表明,此方法能够节省存储空间,降低能量消耗,信道出错率在10%以内时,对Sybil攻击的检测率达到95%以上。     

传感器网络中一种能量高效的数据收集算法

为了在无线传感器网络中降低能耗和最大化网络生存期,提出一种能量高效的数据收集算法(energy efficient data gathering algorithm, EEDGA)。该算法利用移动代理模型在网络中进行数据收集。首先,EEDGA根据监测精度的要求控制活动节点的数量;然后,通过求最小支配集得到具体的工作节点;最后,利用蚁群算法规划移动代理迁移的最优路线,移动代理以渐进方式收集活动节点的监测数据。仿真结果表明,与典型算法相比,该算法具有更低的能耗和更长的网络生存期。     

无线传感器网络链路统计特性研究与应用

无线传感器网络通信的动态、易损耗特性为可靠自组多跳的网络设计带来了很大的挑战。路由决策需要动态获取链路连通统计特性以获取传输可靠性。提出了一种无线传感器网络传输模型，以及—种实时链路质量预测机制；扩展NS2的功能，设计实现了一种无线传感器网络模拟平台；利用该软件提出了一种基于链路状态的定向扩散路由协议（LSBDD）；仿真实验运行结果评价了提出的链路质量预测机制的性能，证明了该网络模拟软件的有效可行性，并且验证了LSBDD的可靠性、能源有效性、以及可扩展性能。     

基于身份的域间认证及密钥协商协议

基于Shamir的秘密共享思想,提出了一种基于身份的域间认证及密钥协商协议。该协议要求域内节点共同参与共享密钥的生成,解决了现有的两方密钥协商方法用于域间认证,及密钥协商时不能保障代表节点可靠性和普通节点参与度的问题。协议的正确性和安全性分析说明,该协议不仅满足密钥协商的基本安全属性,而且还满足数据保密性、数据完整性、抵抗代表节点假冒和欺骗等安全性要求。与使用现有的两方密钥协商协议进行域间认证及密钥协商相比较,本协议具有更低的通信量和计算量,同时,提高了域内普通节点在密钥协商过程中的参与度。     

多源多目标网络下基于包聚合的选择协作方法

针对实际应用中广泛存在的源-目节点不等的无线传感网,提出一种基于包聚合的选择协作方法,以提升传输可靠性。首先,通过建立源-目节点间的关联矩阵将多源多目标传感网分解为多个多源单目标传感网;其次,将包聚合策略引入协作传输中,对多源单目标网络实施基于包聚合的选择协作通信;再次,考虑传输顺序对各源节点的影响,将3种调度方法引入选择协作方法中;最后,在保证系统传输可靠性的前提下,为方便系统的多目标优化,提出了3种中继选择策略。仿真结果表明,所提选择协作方法不仅能提高系统传输可靠性且能满足不同的网络需求。     

IPTV数字内容版权保护安全协议的设计

针对IPTV流媒体应用的特点,提出适应IPTV流媒体应用特点的适用于动态的、分布的、异构的、开放的网络环境下的数字版权保护协议,对网络中动态出现的内容服务提供了完善的数字版权保护功能,并具有跨网络安全域的特点。该协议在满足数字版权保护协议基本要求的同时,引入了版权中心和服务网关,以便更好地保证协议抗攻击的能力和内容提供者和消费者在版权方面的公平性。利用PETRI网的分析方法,对协议中各种变迁及状态变迁进行了分析。分析结果表明协议结果具有教强的安全性。