无线传感器网络的研究内容综述
无线传感器网络安全标准研究综述
２００９年第９期信息技术与标准化
ｈｔｔｐ：打Ⅵ—眦ｉｔｓ．ｃｅｓｉ．ｃｎ
回 应用层帧
应『｛１层（ＡＩ，Ｌ） ＺｉｇＢｅｅ设备对象（ＺＤＯ）
应用支持于甚（ＡＰＳ）
ｆ ７审计、日志
ＡＰＳ爱伞管理 Ａｐｓ消息者１『反射管理
ＺＤ０
安全 管理
嘲络层（ＮＷＫ）
管理 平面
信息 库
ＮＷＫ安全管理 ｜ＮＷＫ擢ｉ患者１｜路由管理ｉ网络管理Ｉ
１．４ ＷＩＡ－ＰＡ标准安全方案 ２００８年１０月３１日，我国自主研发的用于工业过程
自动化的无线网络规范ＷｌＡ—ＰＡ获得了国际电工委员会 （ＩＥＣ）全体成员国９６％的投票。成为与Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＨＡＲＴ被 同时承认的两个国际标准化文件之一。ＷＩＡ—ＰＡ网络采用 分层实施不同的安全策略和措施，在不同层次采取不同安全 策略，构成一个完整的无线工业控制网络安全体系架构。
备内的安全管理对象ＤＳＭＯ和网络中安全管理器进行交互 式管理。同时ＩＳＡ提出了包括使用对称密钥／非对称密钥 的安全措施，并期望囊括目前所有流行的技术，给用户很 大的选择空间。
１．２无线ＨＡＲＴ标准安全方案 ＨＡＲＴ通信基金会是国际非营利性组织，负责管理和
支持全世界的ＨＡＲＴ通信技术。ＨＡＲＴ通信基金会于１ ９９３ 年成立，是ＨＡＲＴ协议的技术所有者和标准设置实体，会 员单位包括了全世界１ ５０多家公司。２００７年ＨＡＲＴ通信 基金会公布了无线ＨＡＲＴ协议，无线ＨＡＲＴ采用强大的 安全措施，确保网络和数据随时随地受到保护。这些安全 措施包括信息保密（端到端加密）、消息完整性校验、认证 （信息和设备）和设备人网的安全过程。如图２所示。
１国际无线传感器网络安全相关标准的 研究与提案情况
传感器网络涉及的相关国际标准化组织较多，目前 ＩＳＯ／ＩＥＣ ＪＴＣｌ、ＩＥＥＥ、｜ＴＵ和ＩＥＴＦ等组织都在开展传 感网标准研究工作。在世界范围内，与传感器网络安全相关 的标准组织也在不同的应用领域开展了多样的研究与探索。
无线传感器网络综述
历史以及发展现状（续）
之所以国内外都投入巨资研究机构纷纷开展无线传感器网络的研究，很大程度归功于其广阔的应用前景和对社会生活的巨大影响。
WSN的体系结构
01
传感器网络结构
02
汇聚节点
WSN的体系结构（续）
传感器节点结构
传感器网络协议栈
WSN的体系结构（续）
WSN的特征
与无线网络的区别 传感器网络集成了监测、控制以及无线通信的网络系统，节点数目庞大（上千甚至上万），分布密集，因环境和能量的耗尽，容易出现故障，节点通常固定不动。能量、处理能力、存储能力、通信能力有限。不同于传统无线网络的高服务质量和高效的带宽的利用，节能是其设计的首要考虑因素。
WSN的应用（续）
WSN的应用（续）
智能家居
家电和家具中嵌入传感器节点，通过无线网络与Internet连在一起。为人提供人性化的家居环境。 例：Avaak 提供一个只有1立方英寸大小的自治产品。这个微型的无线视频平台包含有一节电池、无线电、摄像相机、(彩色成像器加镜头)、控制器、天线和温度传感器。（如图 ）
WSN的应用（续）
WSN的应用（续）
建筑物状态监控
利用传感器网络监控建筑物的安全状态。 例：Microstrain在佛蒙特州的一座重载桥梁上安装了一套该公司研制的系统，将位移传感器安装在钢梁上用来测量静态和动态应力，并通过无线网络来采集数据。该无线系统可以保留在桥梁上用于长期监测桥梁是否处于正常受控状态 。 （如图 ）
历史以及发展现状
国外：
起源于美国，根源可追溯到1978年由国防部高级研究计划署（DARPA）在卡内基-梅隆大学发起的分布式传感器研讨会。 具有代表性的项目包括：1993-1999年间由美国国防高级研究计划署(DARPA)资助，加州大学洛杉矶分校(UCLA)承担的WINS项目； 1999-2001年间由DAPRA资助UC Berkeley承担的Smart Dust项目。
无线传感器网络综述
器 和 一 个 较 小 的 存 储 器 ， 感 应 单 元 送 来 的 数 据 进 行 简 单 对
处 理 与 必 要 的 存 储 ． 调 节 点 之 间 的配 合 ． 成 网 络 分 配 的 协 完 任 务 。 发 单 元 负 责 节点 与 网 络 的 沟 通 。电源 单 元 在 传 感 器 收 节 点 中 占有 很 重 要 的 地 位 ． 常 由 一 次 性 电 池 构 成 ． 责 节 通 负
陶 晓 艳 ／无 线 传 感 器 网 络 综 述
传 感 器 节 点 通 常 是 一 个 微 型 的 嵌 入 式 系 统 ． 带 不 具 携
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而在一些 特殊 的应 用中， 节点 数 量 可 能 会 达 到 数 以 百 万 计 。 传 感 器 网 络 的 设 计 需 要 考 虑 在 这 种 大 容 量 网 络 中仍 能 正 常 工作 ， 分 利 用 传 感 器 网络 的 高 密度 性 。根 据 不 同 的应 用 需 充
１ 传 感 器 节点 组 成 结 构 ． １
一
若 干 跳 后 传 送 到 汇 聚 节 点 ， 后 通 过 互 联 网或 卫 星 电 路 到 最 达 控 制 节 点 或 管 理 台 。 理 台 分 析 网 络 传 回 的 数 据 ． 握 网 管 掌 络 动 态 、 测 区 域 相 关 信 息 ． 网 络 进 行 管 理 ， 置 并 发 布 监 对 配
新的监 测任 务。
个 传 感 器 节 点 由感 应 单 元 数 据 处 理 单 元 收 发 单
无线传感器网络鲁棒性增强
无线传感器网络鲁棒性增强第一部分无线传感器网络概述 (2)第二部分鲁棒性增强的必要性 (4)第三部分鲁棒性增强的研究现状 (6)第四部分无线传感器网络的脆弱性分析 (9)第五部分鲁棒性增强的技术手段 (12)第六部分性能评估与优化策略 (15)第七部分实际应用与案例分析 (18)第八部分未来研究方向与挑战 (21)第一部分无线传感器网络概述文章标题：《无线传感器网络鲁棒性增强》 - 第一章：无线传感器网络概述1.1无线传感器网络的研究背景和意义随着科技的快速发展，无线传感器网络已经成为了物联网（IoT）的重要组成部分。
无线传感器网络由大量部署在监测区域内的传感器节点组成，这些节点通过无线通信方式形成一个自组织的网络系统，用于实时感知、监测和采集各种环境参数，如温度、湿度、压力、光照等。
这种网络技术已经在许多领域展现出了巨大的应用潜力，包括环境监测、智能家居、农业物联网、工业自动化等。
然而，由于无线传感器网络中的节点通常由电池供电，能源资源有限，同时网络环境复杂多变，存在许多不确定性因素，如节点故障、通信干扰等，这使得网络的鲁棒性成为一个关键问题。
鲁棒性是指系统在面对各种异常和攻击时，仍能保持稳定运行的能力。
在无线传感器网络中，提高鲁棒性对于保证网络的稳定运行，防止数据丢失，提高系统的总体性能具有重要意义。
1.2无线传感器网络的基本架构典型的无线传感器网络包括传感器节点、汇聚节点和后台服务器。
传感器节点负责采集环境信息，并将数据通过多跳中继的方式传输到汇聚节点。
汇聚节点负责将收集到的数据发送给后台服务器，进行进一步的处理和分析。
后台服务器根据接收到的数据，可以对环境进行实时的监控和预警，也可以根据这些数据进行决策控制，实现智能化的应用。
1.3无线传感器网络的研究内容无线传感器网络的研究内容涵盖了多个方面，包括网络的体系结构、路由协议、能量管理、数据融合、安全与隐私保护等。
其中，路由协议是提高无线传感器网络性能的关键技术之一。
无线传感器网络应用技术综述
无线传感器网络应用技术综述摘要：传感器被越来越多地布置到实际的网络环境中，用于实现某些应用。
无线传感器网络已经成为了科学研究领域最前沿的课题之一，引起了工业界和学术界众多研究者的关注。
通过总结相关方面的工作，综述在不同领域中无线传感器网络的实际应用，并对具体应用的一些重要特性进行分析，在此基础上提出若干值得继续研究的方面。
关键词：无线传感器；网络应用一、无线传感器网络简介随着微机电系统的迅速发展，片上系统SoC(System on Chip)得以实现，一块小小的芯片可以传递逻辑指令，感知现实世界，乃至做出反应。
无线传感器网络WSN(Wireless Sensor Network)，这一由大量具有片上微处理能力的微型传感器节点组成的网络，引起了工业界和学术界众多研究者的关注。
传统的传感器网络通常由两种节点：传感器节点(sensor)和接收器节点(sink)组成。
传感器节点负责对事件的感知和数据包的传输；接收器节点则是数据传输的目标节点，一般具有人机交互界面，并可以接入其它类型的网络体系。
传感器网络以其低成本、低功耗的特点，在军事、环境监测、医疗健康等领域都有着广泛的应用。
在本文中，对大量现有无线传感器和无线传感器网络的应用进行分析，从节点移动性、节点互联方式、网络数据规模、网络分层结构等方面进行分析和比较。
并在此基础上，提出若干值得继续研究的方面，为挖掘传感器网络新的应用打下基础。
二、无线传感器网络的特点目前常见的无线网络包括移动通信网、无线局域网、蓝牙网络、ad hoc网络等，与这些网络相比，无线传感器网络具有以下特点：（1）硬件资源有限。
节点由于受价格、体积和功耗的限制，其计算能力、程序空间和内存空间比普通的计算机功能要弱很多。
这一点决定了在节点操作系统设计中，协议层次不能太复杂。
（2）电源容量有限。
网络节点由电池供电，电池的容量一般不是很大。
任何技术和协议的使用都要以节能为前提。
（3）自组织。
无线传感器网络研究现状与应用
无线传感器网络研究现状与应用一、本文概述无线传感器网络（Wireless Sensor Networks, WSN）是一种由许多在空间上分布的自动装置组成的网络，这些装置能够使用传感器协作地监控不同环境或对象的物理或化学现象，并通过无线方式进行信息传输。
近年来，随着物联网、大数据和等技术的飞速发展，无线传感器网络的研究和应用日益受到关注，成为信息技术领域的一个研究热点。
本文旨在全面综述无线传感器网络的研究现状和应用领域。
我们将对无线传感器网络的基本概念、特点和关键技术进行介绍，包括传感器节点的设计与优化、网络通信协议、能量管理策略等。
接着，我们将对无线传感器网络在环境监测、智能交通、农业物联网、医疗健康、军事防御等领域的应用进行深入探讨，分析其在不同场景下的优势和挑战。
我们还将对无线传感器网络的发展趋势和未来研究方向进行展望，以期为该领域的进一步发展提供参考和借鉴。
通过本文的阐述，我们希望能够为相关领域的学者和工程师提供一个全面而深入的无线传感器网络研究现状和应用概览，同时推动无线传感器网络技术的进一步发展和应用推广。
二、无线传感器网络研究现状无线传感器网络（Wireless Sensor Networks, WSNs）是近年来物联网领域研究的热点之一。
随着微型化、低功耗、高性能传感器技术的快速发展，以及无线通信技术的进步，无线传感器网络得到了广泛的应用和深入的研究。
网络拓扑与协议研究：无线传感器网络拓扑结构的研究主要关注如何有效地组织传感器节点，以提高网络的覆盖范围和连通性。
针对传感器节点的能量限制，研究人员还设计了多种节能的通信协议，如跳频扩频、时分复用等，以延长网络的生命周期。
数据融合与处理技术：在无线传感器网络中，由于传感器节点数量众多，产生的数据量巨大。
因此，数据融合与处理技术成为了研究的重点。
数据融合旨在将多个传感器节点的数据融合成一条或多条有用信息，减少数据传输量并提高数据的准确性。
无线传感网络综述
1、无线传感网络简介无线传感器网络WSN（Wireless Sensor Network）是一种由传感器节点构成的网络，能够实时地监测、感知和采集节点部署区中观察者感兴趣的感知对象的各种信息（如光强、温度、湿度、噪音和有害气体浓度等物理现象），并对这些信息进行处理后以无线的方式发送出去，通过无线网络最终发送给观察者。
2、无线传感网络的特点1）硬件资源有限：节点由于受价格、体积和功耗的限制，其计算能力、程序空间和内存空间比普通的计算机功能要弱很多。
这一点决定了在节点操作系统设计中，协议层次不能太复杂。
2）传感节点数目多、易失效：根据应用的不同，传感器节点的数量可能达到几百万个，甚至更多。
此外，传感器网络工作在比较恶劣的环境中，经常有新节点加入或已有节点失效，网络的拓扑结构变化很快，而且网络一旦形成，人很少干预其运行。
因此，传感器网络的硬件必须具有高强壮性和容错性，相应的通信协议必须具有可重构和自适应性。
3）通信能力有限：考虑到传感器节点的能量限制和网络覆盖区域大，传感器网络采用多跳路由的传输机制。
传感器节点的无线通信带宽有限，通常仅有几百kbps 的速率。
由于节点能量的变化，受高山、建筑物、障碍物等地势地貌以及风雨雷电等自然环境的影响，无线通信性能可能经常变化，频繁出现通信中断。
4）电源能量有限：网络节点由电池供电，电池的容量一般不是很大。
其特殊的应用领域决定了在使用过程中，不能给电池充电或更换电池，一旦电池能量用完，这个节点也就失去了作用。
因此在无线传感器网络设计过程中，任何技术和协议的使用都要以节能为前提。
5）以数据为中心是网络的核心技术：对于观察者来说，传感器网络的核心是感知数据，而不是网络硬件。
例如，在应用于目标跟踪的传感器网络中，跟踪目标可能出现在任何地方，对目标感兴趣的用户只关心目标出现的位置和时间，并不关心哪个节点监测到目标。
以数据为中心的特点要求传感器网络的设计必须以感知数据管理和处理为中心，把数据库技术和网络技术紧密结合，从逻辑概念和软、硬件技术两个方面实现一个高性能的以数据为中心的网络系统，使用户如同使用通常的数据库管理系统和数据处理系统一样自如地在传感器网络上进行感知数据的管理和处理。
无线传感器网络能量优化的研究综述
的能量消耗水平 。无线通信模块在发送状态的能
量消 耗最 大 ， 空 闲状态 和接 收状 态 的能 量接 近 ， 略 少 于发送 状 态 的能 耗 ， 睡 眠 状 态 的 能 耗 最 少 。 因 此 为节能 起见 ， 通 常 希望 节 点尽 可 能 的处 于 休 眠 状态［ １ “ ］ 。这 样 ， 可 以减 少 由于 碰撞 、 监 听 信 道
监 听所 浪费 的能量 。为 了避 免 上述 情 况 的能 量浪
（ ２ ）便 于 与 上 层 协 议 结 合 的 跨 层 优 化 设
计＿ ８ ］ 。物理 层处 于最 底 层 ， 是 整 个 开 放 系 统 的基
费， 文献 ［ １ ６ ］ 建议在 Ｍ Ａ Ｃ层 当节 点被需要工作 时， 用唤醒机制使处于休眠的传感器节点。Ｖ ｕ ｒ ａ ｎ
图 ２ 传感器节点能量消耗情况
为 了使无 线传 感 器 网络 的能量 最 小 ， 提 出了
一
（ １ ）调制机制。低 能耗 、 低成本的特点要求
调制机 制尽 量设 计 简单 ， 能量 消 耗低 。另一 方 面 ， 无线 通信 本身 的不 可 靠 性 、 无 线 传 感 器 网络 与 现 有无 线通 信 系统 和无 线 设 备 之 间 的无 线 电干 扰 ，
ａ ｎ ｄ Ａ ｋ ｙ ｉ ｌ ｄ ｉ ｚ建 议 关 于 Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ ８ ０ ２ ． １ １ Ｄ Ｃ Ｆ ＭＡ Ｃ协
础 。对 以上 各 层 的跨 层 优 化 设 计 具 有 重 要 影 响 ，
而跨层优化设计是无线传感器 网络协议研究 的主
长， 就 会 造成 能量 浪 费 ； 侦 听 时 间 过短 ， 又 会增 大
消 息 延迟 。
一 ｒ ｒ
２ Ｏ １ ５ １ Ｏ
无线传感器网络综述
【 摘
无线传 感器 网络 是一种全 新 的信息获 取方式 ， 它不需 要 固定 网 络支持 ， 随机布 置 、自组 织 、抗毁 性强 、适 应苛刻环 境等优 势， 以其 具 有在 多种场 合满 足信息 获取 的实 时性 、准确 性 、全面性 等需 求 的能 力 。由于无线传感器 网络的应用前景愈来愈广泛， ］ 已引起了许 多国家学术界和工业界 的高度重视． 为是对２ 世 纪产生巨大影响 被认 １ 力的技 术之一 。 本 文介绍 了无线 传感器 网络 数据管理技术 。分析 了无线传感 器 网络的Ｚｇ ｅ协议研究现状， ｉｂｅ 对无线传感器 网络 网络安全进行了探讨， 最后初步探讨 了无线传 感器网络领 域内存在的问题， 并展望 了今后 的
４８ 注意防止发生共 振现象。 由于定子 电流中含有高次谐 波成 ． 分， 电机转矩 中含有脉动分量， 有可能造成 电机的振动与机械振动产生 共振， 使设备 出现故障。应在预先找到负载固有的共振频率后。 利用变 频器频率 跳跃功能设置 ， 开共振频率点 。 躲
５ 、结 束语
以上通过对变频器运 行过程中存在的干扰 问题 的分析， 提出了解 决这些 问题的实际方法 。随着新技术和新理 论不断在变频 器上的应 用， 变频器 应用存在的这些问题 有望通过 变频 器本身的功叁 嚷 偿来 解决 。以满足工业现场和 社会环境对 变频 器性能不断提高 的需求。 参考文 献 …韩安 荣． 用变频器及其应用 （ 版 ）［ ． 通 第２ Ｍ］ 北京： 机械工业 出版
一
４ 、总结
本文介绍 了无线传感 器网络数据管理实现技术， 了Ｚｇ ｅ 协 分析 ｉＢｅ 议与无线传 感器 网络相结合的基本技术。 无线传 感器网络网络安全 对 的总体框架进行 了综述 。可 以看到， 在无线传感器 网络发展的同时， 它 还将遇到更 多的困难和 挑战： 如何使 用无线传 感器网络对环境进 行更 合理 的监测和控 制： 如何对传感器 网络 获取 的大量 实时数据进 行分析 处理及可视化展 示： 如何让无线传感器 网络应 用更好地 为人类服务等
无线传感器网络研究综述
无线传感器网络研究综述摘要:无线传感器网络作为计算、通信和传感器三项技术相结合的产物,是一种全新的信息获取和处理技术。
在简要介绍无线传感器网络的基础上,分析和展望了一些有价值的应用领域。
结合已有研究,从无线传感器网络的热点问题、特点和应用三方面介绍无线传感器网络的研究现状。
随着无线通信技术、微型制造技术及电池技术的快速发展，微小的无线传感器已具备感应、无线通信及信息处理能力。
成千上万个微型传感器构成了自治的无线传感器网络。
无线传感器网络节点的微处理能力和无线通信能力使无线传感器网络有广阔的应用前景，能广泛用于军事、环境、医疗保健、空间探索及各种商业应用。
1 无线传感器网络简介无线传感器网络由许许多多个功能相同或不同的无线传感器节点组成。
每一个传感器节点由数据采集模块(传感器、A/D转换器)、数据处理和控制模块(微处理器、存储器)、通信模块(无线收发器)和供电模块(电池、DC/DC能量转换器)等组成(如图1所示)。
节点在网络中可以充当数据采集者、数据中转站或类头节点(cluster-head node)的角色。
作为数据采集者,数据采集模块收集周围环境的数据(如温度、湿度),通过通信路由协议直接或间接将数据传输给远方基站(base station)或汇节点(sink node);作为数据中转站,节点除了完成采集任务外,还要接收邻居节点的数据,将其转发给距离基站更近的邻居节点或者直接转发到基站或汇节点;作为类头节点,节点负责收集该类内所有节点采集的数据,经数据融合后,发送到基站或汇节点。
图1 传感器节点结构框图与传统Ad Hoc网络相比,无线传感器网络具有一些明显的特征: (1)网络节点密度高,传感器节点数量众多,单位面积所拥有的网络节点数远大于传统的Ad Hoc网络; (2)传感器节点由电池供电,节点能量有限; (3)网络拓扑变化频繁; (4)网络应具备容错能力。
2 无线传感器网络的热点问题2.1 安全问题通常，在无线传感器网络中，大量的传感器节点密集分布在一个区域里，消息可能需要经过若干节点才能到达目的地，而且传感器网络具有动态性和多跳结构，要求每个节点都应具有路由功能。
无线传感器网络应用技术综述
无线传感器网络应用技术综述本文将对无线传感器网络应用技术进行综述，介绍该技术的定义、原理、发展历程以及在各个领域中的应用情况。
无线传感器网络技术以其独特的优势，如可扩展性、灵活性、自组织性等，在智能家居、智能交通、环境监测等领域发挥着越来越重要的作用。
无线传感器网络技术是一种利用微型传感器节点之间的无线通信技术，通过自组织和多跳接力等方式，实现对环境中各种参数（如温度、湿度、光照、二氧化碳浓度等）进行监测和数据传输的计算机网络系统。
无线传感器网络技术的发展迅速，自20世纪90年代出现以来，已经广泛应用于许多领域。
无线传感器网络技术的应用非常广泛，例如在智能家居领域，可以通过安装温度、湿度、光照等传感器，实现对家居环境的智能控制；在智能交通领域，可以通过在路面上安装传感器节点，实现对交通拥堵的实时监测和预警；在环境监测领域，可以通过在野外或城市中布置各种传感器，实现对空气质量、水质、噪音等环境参数的监测和数据采集。
无线传感器网络技术还可以应用于安全监控、农业物联网、智能医疗等领域。
无线传感器网络技术的优势在于以下几个方面：由于传感器节点体积小、功耗低，可以大量部署，从而实现对环境参数的全方位监测；无线传感器网络具有自组织和多跳接力特性，可以在没有基础设施的情况下进行快速组网和数据传输；无线传感器网络技术具有高度灵活性和可扩展性，可以根据需要随时增加或减少节点数量和监测范围。
然而，无线传感器网络技术也面临一些挑战，如可维护性、网络安全和数据传输等方面的问题。
例如，由于传感器节点的生命周期受到限制，需要定期进行更换和充电，因此需要解决节点的可维护性问题；同时，由于传感器节点之间的通信是无线的，容易受到干扰和攻击，因此需要采取有效的安全措施来保证网络安全；由于传感器节点的处理和存储能力有限，需要优化数据传输协议，以保证数据的实时性和准确性。
未来，随着物联网技术的不断发展，无线传感器网络技术的应用前景将更加广阔。
智能无线传感器网络安全策略研究与实现的开题报告
智能无线传感器网络安全策略研究与实现的开题报告一、研究背景智能无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是近年来快速发展的一种新型网络技术，它能够实现对环境监测、数据采集、目标追踪、无线通信等方面的应用。
智能无线传感器网络具有网络拓扑结构简单、节点分布广泛、易于部署等优点，同时也存在着许多安全威胁，如黑客攻击、节点损坏、数据篡改等问题，使得智能无线传感器网络的安全对于网络的正常运行至关重要。
二、研究内容本文主要研究智能无线传感器网络安全与防御机制，重点探讨以下内容：1.智能无线传感器网络的主要安全威胁分析，包括黑客攻击、节点损坏、数据篡改等。
2.智能无线传感器网络的安全策略设计，包括认证、密钥管理、数据加密等。
3.实现智能无线传感器网络安全策略的方法与技术，包括公钥加密算法、对称加密算法、安全认证协议等。
4.设计并实现一个智能无线传感器网络安全性测试平台，对所设计的安全防御机制进行验证。
三、研究意义智能无线传感器网络已经被广泛应用于各个领域，如环境监测、物联网、医疗、自动化控制等，因此安全问题的解决显得尤为重要。
本研究意义在于：1.提升智能无线传感器网络的安全性能，增强网络的防御能力。
2.探讨多种安全策略的优劣，为智能无线传感器网络安全性提供更加有效的解决方案。
3.为未来的智能无线传感器网络安全实践提供理论支持和技术参考。
四、研究方法本研究采用文献调研和实验方法，具体包括以下步骤：1.收集和整理关于智能无线传感器网络的文献资料，对现有的研究成果进行综述和分析，以掌握智能无线传感器网络常见的安全问题和解决方案。
2.根据文献调研结果，设计智能无线传感器网络的安全策略，包括加密算法、认证协议、密钥管理等方面的要求和原则。
3.选取一些常见的智能无线传感器网络安全问题，如节点攻击、数据篡改等，进行模拟实验和验证，测试不同安全策略的有效性和防御能力，并进行分析和评估。
4.设计并实现一个智能无线传感器网络安全性测试平台，可以在其中实现各种安全威胁模拟和实验测试，以验证所提出的安全策略的可行性和有效性。
无线传感器网络中的位置定位技术研究
无线传感器网络中的位置定位技术研究无线传感器网络是一种由大量分布在感兴趣区域的微型无线节点组成的网络系统。
这些节点通过无线方式相互通信，将感知到的环境信息传输给基站或其他上层节点。
位置定位技术在无线传感器网络中是一项重要的研究内容，可以帮助用户准确地确定节点的位置并获取所需的环境信息。
1. 无线传感器网络中的位置定位问题无线传感器网络中的位置定位问题主要涉及两个方面：节点位置的确定和相对距离/方向的测量。
节点位置的确定是指在已知一部分节点位置或通过其他手段获取部分节点位置的情况下，通过节点之间的通信或其他手段推断或估算出其他节点的位置。
相对距离/方向的测量是指在已知节点位置的情况下，通过节点之间的通信或其他手段测量出节点之间的距离或方向差。
2. 无线传感器网络中的位置定位算法目前，无线传感器网络中常用的位置定位算法主要包括三种：基于信号强度的定位算法、基于距离测量的定位算法和基于角度测量的定位算法。
2.1 基于信号强度的定位算法基于信号强度的定位算法是通过测量节点之间的信号强度变化来估计节点的位置。
这种算法的基本原理是，信号强度在空间中的衰减遵循一定的规律，节点之间的距离越远，信号强度下降越快。
通过对节点之间的信号强度进行测量，并根据信号强度-距离关系模型进行推断或估算，可以确定节点的位置。
2.2 基于距离测量的定位算法基于距离测量的定位算法是通过测量节点之间的实际距离来确定节点的位置。
这种算法一般采用物理测距方法，如全球定位系统（GPS）、超声波测距、激光测距等。
通过将这些物理测距方法与无线传感器网络相结合，可以准确地测量节点之间的距离，并推断出节点的位置。
2.3 基于角度测量的定位算法基于角度测量的定位算法是通过测量节点之间的方向角度来确定节点的位置。
这种算法需要节点具备方向感知的能力，如通过方向天线、电子罗盘等方式实现。
通过测量节点之间的方向角度，可以计算出节点的位置。
3. 无线传感器网络中的位置定位技术研究挑战在研究无线传感器网络中的位置定位技术时，面临着一些挑战。
无线传感器网络安全(论文)
无线传感器网络安全技术综述摘要：无线传感器网络在广泛应用之前必须解决好网络安全问题。
本文分析了无线传感器网络易遭受的各种非法攻击，从密钥管理和安全路由协议两个方面介绍了其安全研究的现状，为下一步更加深入的研究指明了方向。
关键词：无线传感器网络；攻击；密钥管理；安全路由协议Overview of Security Technology in Wireless Sensor NetworksAbstract：Security issues of wireless sensor networks must be resolved before it is widely applied. This thesis analyzes a variety of illegal attack which the wireless sensor networks easily suffer from and introduces its current situation of security research from two aspects including the key management and secure routing protocol. Then point out the direction clearly for the next in-depth study.Key words：wireless sensor networks; attack; key management; secure routing protocol0 引言无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络，其目的是协作地感知、采集、处理和传输网络覆盖地理区域内感知对象的监测信息，并报告给用户。
与传统网络相比，无线传感器网络具有一些明显的特征：无中心、自组织、多跳路由、分布密集、动态拓扑的网络、网络的点数量众多、热点使用有限的电池能量[1]。
无线传感器网络应用综述
无线传感器网络应用综述众所周知，无线传感器网络（WSNs）已成为一种新型的、廉价的传感技术，具有实时性和可便携性等优势，将在以后许多领域中发挥重要作用。
它以分布式的方式收集、处理和传输环境特征信息，在现实斗牛中具有重要战略意义，对改善人们的生活和保护环境等来说也有重要的作用。
本文综述了无线传感器网络的应用，包括它的发展趋势、行业应用情况、技术实现和未来趋势。
首先，无线传感器网络的发展趋势是针对更加可靠的、精确的应用而设计的，诸如实时系统、健康监测和农业监测等。
越来越多的应用软件在不断改进和发展，以提高系统性能。
其次，无线传感器网络在各行业领域得到了普遍应用，如工业自动化、智能家居、军事、建筑环境监测等。
在工业自动化领域，它可以提供实时状态监测、远程控制和数据存储等服务；在智能家居领域，它可以实现电子家居控制、安全管理和环境监测等功能；在军事领域，它可以检测和跟踪武器和干扰等数据；在建筑领域，它可以实现室内外温度监测与控制等。
此外，无线传感器网络还应用在其他领域，如医疗护理和电力运行等。
再次，无线传感器网络的技术实现包括现有传感器技术（如多功能感应器或生物感应器）的发展和改进，以及新型传感器技术的应用。
例如，近年来，二维材料的应用极大地改变了无线传感器网络的发展趋势，使得现代传感器更迷你化、更加高效、更快采集数据，从而提升了系统的监测效率和精准性。
另外，现代传感器技术也可以提供多样化的功能，如能够检测雾霾温度和湿度等数据，使其更灵活、实用。
最后，今后无线传感器网络的发展方向将更多地花费在技术的提升上，如精密制造、可穿戴传感器和大数据的应用等，以更好满足客户需求，提升系统的可靠性和可持续性。
同时，随着技术发展，无线传感器网络更可能集成低功耗、大范围监测等新技术，更有效地实现仪器监测和状态检测等功能。
从上面可以总结出，随着技术的发展和应用，无线传感器网络（WSNs）将有助于与现有系统结合，提高信息共享能力，使智能化和可持续性水平更高，例如环境健康、路况监测、安全战略分析、能源管理等。
无线传感器网络技术研究
图 １ Ｗ Ｓ 节 点结 构 图 Ｎｓ
Ｆ ｇ Ｓｔｕｃｕｒ ｉ ｇ ａ ｆ Ｗ Ｓ ｏ ｅ ｉ １ ｒ ｔ ｅ ｄ ａ ｒ ｍ ｏ Ｎｓ ｎ ｄ
ＷＳ ｓ Ｎ 是一个 由大量的功能相 同或不 同的无线传感 器 节点 、 聚节点 （ ｉ ）Ｉｔｍｅ 或通信 卫星 、 汇 Ｓｎ 、 ｅ ｔ ｋ ｎ 任务 管理节 点
（ 南昌航空大学 计 算机 学院 。 江西 南昌 ３ ０６ ） ３ ０ ３ 摘 要：无线传感器网络（ Ｎ ） ＷＳ ｓ 作为传感器 、 微机 电系统 和无线 网络三项技术 相结合的产物 ， 是一种全
新 的信息获取和处理技术 ， 已经引起 了学术界和工业界的高度重 视。介绍 了 ＷＳ ｓ Ｎ 的体系结构 、 特点和应 用领域 ， 阐述 了协议栈 中各层 的协议 和 ＷＳ ｓ Ｎ 的热点共性技术 ， 并探讨 了目前存在的问题 和下一步的研究
Ｋｅ ｏｄ ：ｗｒｌ ｓ ｅ ｓｒ ｅ ｏｋ（ Ｎ ） ｐｏ ｃｌ ｔ ｋ ｐｗ ｒ ａ ａｅ ｎ ；ｏｅｌ ａｉ ｙｗ ｒ ｓ ｉ ｅ ｎｏ ｔ ｒｓ ＷＳ ｓ ； ｒｔ ｏ ｓ ｃ ；ｏ ｅ ｎｇｍｅｔｎｄ ｃｔ ｎ ｅ ｓｓ ｎｗ ｏ ａ ｍ ｏ ｏ ０ 引 言
块（ 传感器、／ Ａ Ｄ转换器） 数据处理和控制模块（ 、 微处理
ＣＨＥ Ｙｉｇ ＨＵ Ｊａ Ｎ ｎ ，Ｓ ｉｎ，Ｃ ＨＥ －ｉ Ｎ Ｙｕ ｂｎ，ＹＩ ｎ Ｎ Ｍｉ
（ ａｕｔ ｆ ｏ ｕｅ ， ａ ｃ ａ ｇＵ ｉｅｓ ｆ ｅｏ ａ ｔ ｓＮ ｎｈ ｎ ３０ ３ Ｃ ｉａ Ｆ ｃ ｌ ｏ ｍｐ ｔ Ｎ ｎ ｈ ｎ ｎｖｒｉ ｏ ｒｎ ｕｉ ， ａ ｃ ａ ｇ３ ０ ６ ， ｈｎ ） ｙ Ｃ ｒ ｙ ｔ Ａ ｃ
物联网中的无线传感器网络技术综述
物联网中的无线传感器网络技术综述无线传感器网络技术（Wireless Sensor Network, WSN）是物联网技术的重要组成部分之一，旨在将传感器和网络技术结合，实现小型节点的低成本、低功耗和高度智能化。
此类网络能够通过自组织方式自发地建立一个联合网络，旨在使物联网的应用更加深入、细致和准确。
本文将综述无线传感器网络技术在物联网中的应用，以及技术特点和发展趋势，为读者全面介绍无线传感器网络技术。
一、无线传感器网络技术概念及原理1.1 无线传感器网络简介传感器是物联网中非常重要的一种设备。
随着物联网技术的不断发展，传感器的应用范围越来越广泛，从工业生产到生活设备及各行各业中几乎无所不在。
然而，由于成本和能耗的限制，传感器的单体能力存在着极大的局限性。
为此，无线传感器网络技术横空出世，这项技术为传感器节点提供了一种联合使用的方式。
通过无线传感器网络技术，传感器节点在网络中进行数据交互和协作，从而实现远程监测和控制等多种应用。
1.2 无线传感器网络原理无线传感器节点由传感器、处理器、通信模块和电源组成。
在传感器网络中，节点彼此组合形成一个联机网络，节点之间之间通过无线方式进行数据交换。
无线传感器网络是典型的分布式系统，每个节点都可以与周围节点通信，通过传输能量和传输信息来完成网络应用。
在无线传感器网络中，传感器节点通过不断的自适应和自学习，定期地收集和分析周围环境的参数，形成一个感知环境的虚拟网络，从而为物联网应用提供有力支撑。
二、无线传感器网络技术的应用领域2.1 工业领域工业领域是典型的无线传感器网络应用领域之一。
在制造业中，无线传感器节点可以扮演重要角色，通过在生产过程中采集和分析数据，改善生产过程，提高生产效率，节省资源成本，加强产品质量控制等，其应用价值非常显著。
例如：在制造过程中，精确定位和测量配套设备的运行状态就可以由传感器节点来完成。
2.2 环境领域环境领域是另一个重要的无线传感器网络应用领域。
无线传感器网络数据收集问题综述
摘 要 ： 数据收集问题研究外界用户如何通过无线传感器 网络从监控 区域收集感 知数据 。传感器节 点通过 自 组 织方式 构成 网
络， 数据收集 问题就是寻找高效可靠的方式将感知数据通过多跳 的方 式传输给用户进行 分析和处理 。近几年对数 据收集 问题 的 研究非 常广泛 ， 主要包含减少数据收集 过程 中的数据传输量 、 数据收集协议和大规模 网络 数据 收集调 度等问题。从 以上 几方面对 数据收集 问题进行综述 。
关键词 ： 无线传感器 网络 ； 数据收集 ； 路由协议 ； 调度
中图分类号 ： Ｔ Ｐ ３ ９ １ ． ０ ２
文献标识 码 ： Ａ
文章编号 ： ２ ０ ９ ５— ２ １ ６ ３ （ ２ ０ １ ４ ｌ 叭 一 ０ ０ ０ １— ０ ６
Ａ Ｓ ｕｒ ｖ ｅ ｙ ｏ ｆ Ｄａ ｔ ａ Ｃｏ ｌ ｌ ｅ ｅ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｐｒ ｏ ｂｌ ｅ ｍｓ ｉ ｎ Ｗｉ ｒ ｅ ｌ ｅ ｓ ｓ Ｓ ｅ ｎｓ ｏ ｒ Ｎｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ ｓ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ：Ｗ ｉ ｒ ｅ ｌ ｅ ｓ ｓ Ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ Ｎｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ ｓ；Ｄａ ｔ ａ Ｃｏ ｌ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ；Ｒｏ ｕ ｔ ｉ ｎ ｇ Ｐｒ ｏ ｔ ｏ ｃ ｏ ｌ ；Ｓ ｃ ｈｅ ｄｕ ｌ ｉ ｎ ｇ
０ 引 言
无 线传感器 网络集成 了微 型计算 机技术 ， 分布式计 算技 术和现代网络技术等 Ｊ ， 已经成为 当今 实具高效影 响力 的 重要技术。数据收集是无 线传 感器 网络 中的重要 研究 问题
ＦＡＮＧ Ｘｉ ａ ｏ ｌ ｉ ｎ，ＧＡＯ Ｈｏ ｎ ｇ ，Ｌ Ｉ Ｊ ｉ ａ ｎ ｚ ｈ ｏ ｎ ｇ
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无线传感器网络的研究内容综述
摘要：无线传感器网络具有广泛的应用前景，且能够实现多种功能，因而是当前学术研究的一个重点领域。
本文介绍了无线传感器网络的体系结构和组网特点，详细分析了当前无线传感器网络中各层次的通信协议。
关键词：无线传感器网络体系结构组网特点通信协议
1 无线传感器网络结构
无线传感器网络的典型结构为自组多跳网络。
该网络中的节点同时具有传感、信息处理以及无线通信功能，每个节点通过多跳路由连接到无线网关，通过无线网关实现与监控终端的通信。
鉴于节点的属性限制，其通信距离较短，因此必须使用多跳路由，且节点数量要多，分布要密集。
2 无线传感器网络特点
无线传感器网络具有如下几方面特点。
①硬件功能有限。
由于节点体积较小、价格相对低廉且要求运行的功耗较低，故其在性能方面要比通用的计算设备差很多。
②续航时间有限。
该方式为电池供电，且节点体积较小，分部环境较复杂，因而无法为电池充电或者为节点更换电池，一旦能源消耗完毕，该节点也就死亡，因此在传感器网络的设计中，一切以节能为前提。
③自组织性。
无线传感器网络的覆盖都是由节点自助完成的，不需要依赖任何支撑网络设施。
④无中心性。
网络中所有节点都是相对独立和平等的，任意节点的离开或加入都不会影响整个网络的运行。
⑤多跳路由。
无线传
输网络中的节点只能在小范围内进行通信，因而若希望实现与网关或者外围监控终端的通信则必须通过其他节点进行路由实现。
⑥节点数量庞大，网络分布密集。
在某一区域进行无线传感器网络部署时需要使用大量的节点来维持网络的容错性和抗毁性。
3 无线传感器网络协议层次
无线传感器网络的通信协议主要分为物理层、链路层、网络层和传输层。
对于这些协议需要进行具体讨论，现有的如ieee802.1x
协议无法在无线传感器网络中应用。
3.1 物理层物理层的主要作用为产生载波对所需传输的数据进行调制与解调。
当前时期对物理层节点的设计思路主要有两种，一种为使用mems和集成电路技术等对节点的微处理器、传感器等模块进行设计；另一种为使用现有的商业元器件进行节点构建。
在物理层的无线通信方面，可选择的载波媒体有红外线、激光、电磁波等。
其中，红外线频段为开放频段，无电磁干扰，具有性价比优势；激光则在通信保密性能和传输速度方面具有优势，但是这两种方式均要求发送端和接收端在视线范围内，很难在实际中应用实现，因而通常情况还是使用电磁波进行无线通信。
在载波频段选择中有902mhz、2.4ghz和5.8ghz等多个ism频段，基于这些频段的电磁波特性对节点进行设计是一个无线传感器网
络的研究方向。
3.2 链路层链路层的主要作用是对节点通信进行控制。
其中主要涉及媒体访问控制协议（mac协议）和错误控制算法。
其中媒体访问控制协议可以在节点之间建立通信链路，维持节点之间使用平等有效的带宽进行数据传输。
通常这些协议可以分为基于随机竞争和基于预约的两种协议。
基于竞争的mac协议以ieee802.11协议为代表，该类协议可以依靠射频接收部分的侦听功能对网络中的节点进行通信控制，但是该类协议需要通信设备处于持续监听状态，故能源消耗较高。
为解决该问题，一类低功耗唤醒射频通信协议被研究应用到无线传感器网络中，该协议使用载波侦听多路访问/冲突避免技术保证节点在进行通信时维持在唤醒状态，通信完毕进入睡眠状态，当其他节点需要使用该节点进行路由时，该节点可以被唤醒。
基于预约的mac协议主要是基于时分多址的协议，如自组织媒体访问控制协议等。
使用该协议的节点可以发现临近节点，并与其建立通信链路。
当前节点使用一个tdma协议框架在时隙时间内与临近节点进行数据通信，完成通信后进入睡眠状态。
错误控制算法则是对网络传输信号进行差错控制，保证通信的可靠性。
在无线传感器网络中使用的错误控制算法主要有两种，一种是前向纠正，一种是自动重复请求。
前向纠正算法是在数据帧中添加冗余信息，当接收端接收到的信息具有错误时可以使用冗余信息进行错误纠正；自动重复请求算法则是对接收的信息进行回复，若两者之间信息不符则重新进行数据发送，若信息相同则认为数据传输无误。
3.3 网络层网络层协议主要负责对路由进行维护和发现，并设
计适当的路由协议对传输数据进行路由。
无线传感器网络为拓扑结构，按照路由协议不同可以分为平面路由协议和分级路由协议。
其中平面路由协议中的各节点处于平等地位，但会产生大量的控制信息，可控性能较差；而分级路由协议可以有效控制网络路由信息数量，可控性能较好，但是其在群头节点方面的缺陷限制了无线传感网络的规模。
4 总结
鉴于无线传感器网络具有其独特性，且硬件投入和资源配置方面的限制使其无法应用成熟的通用协议，故目前无线传感器网络的研究主要集中在mac协议和路由协议等方面。
参考文献：
[1]崔莉，鞠海玲，苗勇，李天璞，刘巍，赵泽.无线传感器网络研究进展[j].计算机研究与发展，2005，42（1）.
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