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无线传感器网络的安全地理位置跨层协议作者：方倩，赵晓群，FANGQian，ZHAOXiao-qun作者单位：同济大学电子与信息工程学院,上海,200092刊名：传感技术学报英文刊名：CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORS年，卷(期)：2008，21(5)引用次数：0次参考文献(13条)1.PerrigA.SzewczykR.WenV.CullerDSPINS:SecurityProtocolsforSensorNetworks2002(5)2.WangXiaoyun.YangLizhen.ChenKefeiSDD:SecureDistributedDiffusionProtocolforSensorNetworks20043.IbriqJ.MahgoubIASecureHierarchicalRoutingProtocolforWirelessSensorNetworks20064.XianD.WeiM.ZhouYSecure-SPIN:SecureSensorProtocolforInformationviaNegotiationforWirelessSensorNetworks20065.Abu-GhazalehN.KangK.LiuKTowardsResilientGeographicRoutinginWSNs20056.EschenauerL.GligorVDAKey-ManagementSchemeforDistributedSensorNetworks20027.LiuD.NingPEstablishingPairwiseKeysDistributedSensorNetworks20038.LiuD.NingPLocation-BasedPairwiseKeyEstablishmentsforStaticSensorNetworks20039.DuWAKeyManagementSchemeforWirelessSensorNetworksusingDeploymentKnowledge200410.YongWang.AtteburyG.RamamurthyBASurveyofSecurityIssuesinWirelessSensorNetworks2006(2)11.覃伯平.周贤伟.杨军.宋存义无线传感器网络的安全路由技术研究[期刊论文]-传感技术学报2006(1)12.BlundoCPerfectly-SecureKeyDistributionforDynamicConferences199313.KarlofC.SastryN.WagnerDTinySec:aLinkLayerSecurityArchitectureforWirelessSensorNetworks2004相似文献(9条)1.会议论文马杰.吴雪无线传感器网络跨层协议设计2007节能是无线传感器网络的重要研究课题之一。无线传感器网络由于其自身特点的限制,如何使网络中节点的使用寿命最大化成为该网络实用化的主要障碍。文章在阐述传统的分层协议栈弊端的基础上,提出了一种融合MAC层和路由层的跨层协议设计方案。仿真结果表明,该文所提出的算法能显著减少网络能耗,提高能源有效性。2.期刊论文李丹.陈传峰.LIDan.CHENChuanfeng一种能量感知型无线传感器网络跨层式通信协议-现代电子技术2009,32(5)结合无线传感器网络面向应用的实际需求,提出一种新颖的能量感知型无线传感器网络跨层协议ECLC,并给出了实现过程和仿真结果.基于重点关注热点能耗的策略,综合WSN在能量高效、可扩展性、服务质量等方面的不同要求,设计了简单可靠、易于实现的跨层式WSN网络协议.仿真结果表明:ECLC协议在传感器网络系统层面较好地改善能量消耗的有效性和均衡性,因而避免了网络中热点的过早出现,延长了整个网络的生存期.3.学位论文柏荣刚无线传感器网络节能协议和算法的研究2009无线传感器网络是一种特殊的无线通信网，因其节点数量巨大、成本低廉，可以快速部署，且不依赖于任何固定设施，能够实时、准确和全面地在多种场合下采集信息，从而改变人与自然的交互方式，被认为是21世纪最重要的技术之一。因为几乎所有节点都由电池供电，通常无法补充能源，所以节能是无线传感器网络设计中最重要的目标之一。而且从降低网络成本、节约资源和环境保护的角度来看，研究节能问题也具有重大的意义。本文在广泛调研的基础上，从MAC协议和跨层协议两方面，对无线传感器网络的节能协议进行了研究。并将人工智能理论应用于传感器网络的研究，提出了智能监测和覆盖算法。主要内容与创新点包括以下三个方面：1．提出了一种时分复用的MAC协议TDMA—WSN（TimeDivisionMultipleAccessforWirelessSensorNetworks）：首先，通过邻近节点间的广播，节点确定与其相冲突的节点集合。然后在时隙分配的过程中，为每个节点在时间帧中分配一个时隙，互相冲突的节点保证不会占用同一时隙。在分布式的传输数据过程中，因为节点只在自己的时隙内进行通信，所以避免了冲突。该协议不仅解决了隐藏节点问题，也避免了竞争、冲突和串音现象所带来的能耗，并证明了所提出的“冲突集合”是有效且最小的，使更多的节点可以同时无冲突地传输数据，提高了信道利用率。此外，分布式、自组织的信道访问模式，也减少了控制报文的开销。模拟实验表明，与现有的基于竞争和调度方式的MAC协议相比，TDMA—WSN协议能够有效地降低能耗，从而延长网络的生命期。2．提出了两个跨层协议CLWSN（CrossLayerProtocolforWirelessSensorNetworks）和TEPA（Energy—EfficientTree—StructureCross—LayerProtocol）：这两个协议都是在MAC层和网络层之间交互信息，避免了传统协议追求节能而牺牲时延的缺点，提高了网络的综合性能。CLWSN协议融合了TDMA—WSN和树型路由协议。该协议对“冲突集合”的定义与TDMA—WSN不同，因为考虑了节点在路由树上的父子关系，从而减少了“冲突集合”的节点数量，提高了信道利用率。在分布式的时隙优化过程中，CLWSN协议进一步利用路由信息，重新为节点分配时隙，按顺序排列路径上的调度时间表，极大地降低了网络的传输延迟。TEPA协议也是在TDMA—WSN和树型路由协议间交互信息。与分布式的CLWSN协议不同，TEPA采用了收敛较快的微分进化算法，在基站集中式计算，为网络配置调度时间表。该算法将整个网络的调度时间表作为待进化的个体，在交叉和选择时参考了路由信息。其个体进化的目标方向是，尽量减少路由树上各路径间的冲突，加速单条路径上的数据传递，最小化网络的总延迟。TEPA协议首次折中考虑了在不同负载下网络的时延性能，计算出最优而非最短的MAC帧长度，从而提高了网络的吞吐量。模拟实验表明，CLWSN和TEPA协议在能耗与时延的综合性能方面有较明显的改善。3．提出了智能监测算法SOMSA（Self—OrganizingMappingMonitoringSchedulingAlgorithm）和智能覆盖算法SOMDA（Self—OrganizingMappingDeploymentAlgoritbm）：本文将神经网络理论应用于无线传感器网络的节能研究，在SOMSA算法中，实现了传感器网络在动态变化环境中的智能监控。该算法使用自组织映射神经网络进行训练，节点不再孤立地感知信息，而是在簇内交换采集信息和探测模式，通过竞争选择最适应环境的节点，优胜者引领其它节点的进化方向，逐渐调整网络的探测模式，以适应所处的环境。训练结果表明，网络随着环境的不断变化，可以随时调整节点的采样频率，使得网络的探测模式与环境的变化规律一致，既提高了探测的精确度，又节省了感知单元的能耗。智能覆盖算法SOMDA，解决了传感器网络中对事件的自适应覆盖问题。首先，使用遗传算法将随机分布的网络组成二维网格，然后使用自组织映射算法对网络进行覆盖训练。在训练中，将发生的事件作为输入模式，将探测到事件的节点作为激活对象。被激活的节点修正自身位置，向事件的方向移动，随着时间的推移，网络逐渐趋于稳定。经过训练后，节点的分布精确地反映了事件的特征分布。模拟实验表明，SOMDA算法在不损失面积覆盖率的情况下，提高了探测事件的能力，均衡了节点的能耗。关键词：无线传感器网络，时分复用，节能，介质访问控制，跨层协议，神经网络，自组织映射，遗传算法4.期刊论文马杰.吴雪基于能量度量的无线传感器网络跨层协议的研究-计算机时代2008(2)无线传感器网络(WSN)是近年发展起来的一项新技术,但由于它是电池供能,节能成为无线传感器网络的重要研究课题之一.文章在阐述传统的分层协议栈弊端的基础上,提出了一种融合MAC层和路由层的跨层协议设计方案.仿真结果表明,文章所提出的算法能显著减少网络能耗,提高能源有效性.5.期刊论文张大踪.杨涛.魏东梅无线传感器网络的功率控制-传感器世界2007,13(1)功率控制是在通信的过程中对发射机发射信号的功率大小进行实时监督和调整,使它满足一定网络连通性要求的技术.无线传感器网络是一种能量受限型网络,功率控制技术正是降低其能量消耗的一种重要手段.无线传感器网络的功率控制是一个跨层设计的问题,目前的研究主要集中在网络层和数据链路层.功率控制会对网络的能量消耗、网络的连接度以及信道容量等产生决定性的影响.6.会议论文范炜.苏金树.彭伟一种快速转发的无线传感器网络MAC协议2006在传感器网络监测类应用中,探测到的事件需要实时地上报给汇聚节点,从而得到迅速的处理.因此,尽可能地降低通信延时是这类应用需要解决的关键问题.S-MAC作为一个为无线传感器网络专门设计的MAC层协议,相对于802.11类的无休眠协议,获得了能量的极大结余,但是却是以增加延时为代价的.通过对多跳网络中端到端的数据传输延时的分析,提出一种全新的快速转发的无线传感器跨层协议CSMAC.CSMAC能有效解决S-MAC的传输中断问题,实现了更远跳数的数据连续转发.模拟结果显示,在多跳通信下,CSMAC在报文平均延迟和吞吐量方面取得了较大的性能提高.7.学位论文熊珺洁无线传感器网络节能协议设计2007无线传感器网络(WirelassSensorNetwork)是目前的应用热点，它在军事，民用，商业方面都有着巨大的应用意义。但是它的能量问题一直制约其大规模使用。由于无线传感器网络中，每个节点的能量只限于电池供电，而且电池一般都不可能再充电，因此为了降低能量的消耗，学者们提出了很多方法。有些是从硬件方面节能，例如改进射频模块，使之集成化，能耗更少，选用体积小、成本低、速度快、支持休眠且能耗低的处理芯片；有些是从软件入手，开发简单适用的操作系统，开发网络通信的节能协议栈，开发节点覆盖协议。本文就是从软件方面着手，提出更有效更适合WSN的协议。一般的协议设计会从网络的各个层次去设计节能协议，例如，媒体接入(MAC)层节能协议，网络层节能协议，应用层节能协议。目前大多数学者的节能协议设计都是单层的，虽然它们各自都有一定的节能效果，但是各个层次的协议结合起来形成可工作的协议栈之后就不一定能够达到最好的节能效果。因此本文所设计的协议不是单层的，而是跨层的。本文所提出的RMAC协议是跨网络层和MAC层的跨层协议。RMAC协议的网络层协议是基于基站洪泛路由协议(BSF)是专门为WSN所设计的，它利用了传感器网络的特殊性，即数据的最终目的节点只有基站一个，因此BSF可以做得既简单有效又很节能。至于MAC层协议，PMAC协议使用了经典的SMAC协议。由BSF和SMAC协议结合起来的跨层协议PMAC协议克服了大多数协议要以牺牲时延为代价来节省能量的问题，不仅能降低时延，又能节省能量。本文不仅理论证明了该协议的节能省时的效果，而且使用NS2仿真器编程仿真，仿真结果也证明了该协议几乎能省近一倍的时延，而且不论链路负荷如何所耗能量都较少