中文名 | 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分布式安全時鐘同步算法研究 | 外文名 | Research on distributed secure clock synchronization algorithm in wireless sensor networks |
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依托單位 | 浙江大學(xué) | 項目負(fù)責(zé)人 | 何建平 |
項目類別 | 青年科學(xué)基金項目 |
時鐘同步作為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)眾多應(yīng)用的支撐技術(shù),一直是研究者重點關(guān)注的科學(xué)問題之一。本項目緊扣國內(nèi)外最新研究進(jìn)展,針對現(xiàn)有分布式時鐘同步算法在時鐘模型、網(wǎng)絡(luò)不確定性、能量有效性和算法安全性等方面研究的不足,重點研究高精度、高能效、分布式安全時鐘同步算法和理論??紤]現(xiàn)有研究在噪聲和延時情況下的時鐘同步算法和理論研究的不足,我們首先研究了分布式時鐘同步算法的基礎(chǔ)理論,揭示了一致性穩(wěn)定性和網(wǎng)絡(luò)不確定性之間的內(nèi)在聯(lián)系,同時設(shè)計了快速可靠的分布式同步算法,理論證明了算法的收斂性和精確性,并基于得到的理論結(jié)果,我們設(shè)計了快速精確的分布式時鐘同步協(xié)議。其次,我們探究了攻擊特性與同步算法安全防御機制的耦合機理,建立了分布式時鐘同步及其安全理論,其中重點研究了一致性理論的隱私保護算法設(shè)計、分布式優(yōu)化攻擊防御機制設(shè)計以及隱蔽攻擊的系統(tǒng)化建模。接著,基于已建立的基礎(chǔ)理論成果,開展了面向智能電網(wǎng)和車載網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)用擴展研究。針對智能電網(wǎng)中考慮傳輸損耗和有向通信的分布式的能量調(diào)度問題,設(shè)計了分布式算法,實現(xiàn)了高效的分布式能量調(diào)度。利用經(jīng)典的金融數(shù)學(xué)中的均值方差模型對混合電力市場和金融市場進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,建立了一個零售電力市場的最優(yōu)投資決策問題,并給出問題的最優(yōu)解解析表達(dá)。針對車載網(wǎng)數(shù)據(jù)分發(fā)問題,設(shè)計了基于異構(gòu)和存儲器的數(shù)據(jù)分發(fā)算法,實現(xiàn)了高效可靠的數(shù)據(jù)傳輸。最后,對所提算法和理論結(jié)果進(jìn)行仿真與硬件實驗驗證。本項目的研究有助于推動時鐘同步理論的進(jìn)一步發(fā)展,延伸了時鐘同步的算法和理論的應(yīng)用領(lǐng)域,具有重要的理論意義和廣泛的應(yīng)用價值。
時鐘同步作為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)眾多應(yīng)用的支撐技術(shù),一直是研究者重點關(guān)注的科學(xué)問題之一。本項目緊扣國內(nèi)外最新研究進(jìn)展,針對現(xiàn)有分布式時鐘同步算法在時鐘模型、網(wǎng)絡(luò)不確定性、能量有效性和算法安全性等方面研究的不足,重點研究高精度、高能效、分布式安全時鐘同步算法和理論。首先,重點考慮非理想時鐘模型、網(wǎng)絡(luò)不確定性和網(wǎng)絡(luò)攻擊對時鐘同步算法的影響,設(shè)計基于一致性理論的分布式時鐘同步算法。同時,基于Lyapunov穩(wěn)定性理論和分布式優(yōu)化理論,分析算法的收斂性、能量有效性和安全性等時鐘同步性能并進(jìn)行算法優(yōu)化。其次,綜合考慮非理想時鐘、網(wǎng)絡(luò)不確定和攻擊耦合下的時鐘同步算法及相應(yīng)理論分析。最后,對所提算法和理論結(jié)果進(jìn)行仿真與硬件實驗驗證。本項目的研究有助于推動時鐘同步理論的進(jìn)一步發(fā)展,延伸時鐘同步的應(yīng)用領(lǐng)域,具有重要的理論意義和廣泛的應(yīng)用價值。
無線傳感器是有接收器和。接收器上可以接多個傳感器的。輸送都是兩三百米、頻率是2.4GHz。如果需要傳輸更遠(yuǎn)的距離的話就需要跳頻了。這樣整個形式就是無線傳感器的網(wǎng)絡(luò)了。
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可能采用哪些無線通信方式
基于XL.SN智能傳感網(wǎng)絡(luò)的無線傳感器數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),可以實現(xiàn)對溫度,壓力,氣體,溫濕度,液位,流量,光照,降雨量,振動,轉(zhuǎn)速等數(shù)據(jù)參數(shù)的實時,無線傳輸,無線監(jiān)控與預(yù)警。在實際應(yīng)用中,無線傳感器數(shù)據(jù)傳輸...
傳感器網(wǎng)絡(luò)中的三個參數(shù)之間的關(guān)系問題
這個....好難說哦,既然天線增益是有的,那么就存在了信號不規(guī)則的問題,那么有效通信距離要怎么規(guī)定,丟包率低于什么的時候才叫做有效通信半徑....接收功率和你所說的通信距離肯定是有關(guān)系的。存在著一個功...
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評分: 4.3
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種集成了計算機技術(shù)、通信技術(shù)、傳感器技術(shù)的新型智能監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。本文分析了Zig Bee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu),并研究了采用Zig Bee技術(shù)如何建立無線傳感器網(wǎng)絡(luò),及實現(xiàn)終端節(jié)點和協(xié)調(diào)節(jié)點的通信。
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評分: 4.6
如果說互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成了邏輯上的信息世界,改變了人與人之間的溝通交流方式,那么,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)則是將邏輯上的信息世界與客觀上的物理世界融合在一起,改變?nèi)祟惻c自然界的交互方式。如今,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)如同其他高新技術(shù)一樣,在經(jīng)歷了十幾年的發(fā)展之后,正逐步走出象牙塔,邁向更廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。
第1章 緒論
1.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述
1.1.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點
1.1.2 傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)
1.1.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢
1.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全分析
1.2.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的安全問題
1.2.2 線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全目標(biāo)
1.2.3 安全攻擊與對策
1.3 小結(jié)
第2章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的安全技術(shù)
2.1 安全框架協(xié)議
2.1.1 依賴基站的安全協(xié)議SPINS
2.1.2 基于路由的容侵協(xié)議INSENS
2.1.3 其他安全協(xié)議
2.2 加密算法
2.2.1 對稱密鑰加密算法
2.2.2 非對稱密鑰加密算法
2.3 密鑰管理
2.3.1 基于隨機密鑰預(yù)分配的密鑰管理
2.3.2 基于分簇的密鑰管理
2.3.3 其他密鑰管理方案
2.4 小結(jié)
第3章 基于混沌的密鑰預(yù)分配技術(shù)
3.1 混沌及不確定性
3.1.1 混沌的定義
3.1.2 混沌產(chǎn)生的數(shù)學(xué)模型
3.1.3 混沌運動的判定方法
3.1.4 混沌的應(yīng)用
3.2 基于混沌的密鑰預(yù)分配
3.2.1 密鑰的預(yù)分配及混沌系統(tǒng)
3.2.2 混沌密鑰預(yù)分配
3.2.3 密鑰管理
3.2.4 數(shù)據(jù)加密和認(rèn)證
3.2.5 安全性分析
3.3 小結(jié)
第4章 基于免疫原理的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)
4.1 人工免疫概述
4.1.1 免疫系統(tǒng)
4.1.2 人工免疫的定義及組成
4.1.3 人工免疫與網(wǎng)絡(luò)安全
4.2 人工免疫模型
4.2.1 ARTIs模型
4.2.2 aiNet網(wǎng)絡(luò)模型
4.2.3 Multi-Agent免疫模型
4.3 人工免疫算法
4.3.1 否定選擇算法
4.3.2 免疫遺傳算法
4.4 小結(jié)
第5章 基于免疫的安全路由技術(shù)
5.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議
5.1.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由的特點
5.1.2 路由協(xié)議的分類
5.1.3 路由協(xié)議
5.2 數(shù)據(jù)融合技術(shù)
5.2.1 數(shù)據(jù)融合的作用
5.2.2 路由方式與數(shù)據(jù)融合
5.3 基于人工免疫的數(shù)據(jù)融合技術(shù)
5.3.1 數(shù)據(jù)匯聚
5.3.2 免疫融合
5.3.3 實驗及算法分析
5.4 面向數(shù)據(jù)源搜索的MA任播路由技術(shù)
5.4.1 面向數(shù)據(jù)源的MA遷移策略
5.4.2 仿真實驗
5.5 小 結(jié)
第6章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的入侵檢測技術(shù)
6.1 入侵檢測概述
6.1.1 入侵檢測方法
6.1.2 入侵檢測模型
6.1.3 分布式入侵檢測
6.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的入侵檢測
6.2.1 入侵檢測需求
6.2.2 體系結(jié)構(gòu)
6.2.3 入侵檢測算法
6.3 基于免疫M(jìn)ulti-Agent的入侵檢測機制
6.3.1 Multi-Agent免疫模型
6.3.2 IMAIDM檢測機制
6.3.3 仿真實驗
6.4 小結(jié)
第7章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的信任管理
7.1 信任管理
7.1.1 信任及信任模型
7.1.2 信任管理機制
7.2 基于模糊邏輯的信任評估模型
7.2.1 信任模型
7.2.2 信任的評估與決策
7.2.3 實例分析
7.3 實體認(rèn)證
7.3.1 基于RSA的TinyPK認(rèn)證方案
7.3.2 基于ECC的強用戶認(rèn)證協(xié)議
7.3 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
本書針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全問題,分析了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)所面臨的安全威脅及對應(yīng)的安全策略,重點探討了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的密鑰管理、路由協(xié)議等問題。
《無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全》系統(tǒng)地介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全的基本概念、基本理論與技術(shù),內(nèi)容包括安全需求、密鑰管理、認(rèn)證與訪問控制、安全路由、數(shù)據(jù)融合與安全、安全定位與時鐘同步、入侵檢測、容侵與容錯等方面的基本概念與研究成果。
《無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全》從無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全的特征與需求出發(fā),注重基本概念和對需要解決的科學(xué)問題的描述,層次清楚、突出重點,盡可能反映當(dāng)前的研究成果與現(xiàn)狀,便于相關(guān)人員了解和掌握該研究領(lǐng)域的相關(guān)內(nèi)容,為進(jìn)一步的深入研究打下基礎(chǔ)。
《無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全》可作為高等院校相關(guān)專業(yè)中無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與安全等相關(guān)課程的教材,也可作為其他專業(yè)師生和科技工作者的參考用書。