无线传感器网络路由与安全PDF电子书下载

第一部分 无线传感器网络路由 3

第1章 无线传感器网络路由概述 3

1.1 无线传感器网络基础 3

1.1.1 研究背景 3

1.1.2 体系结构 5

1.1.3 无线传感器网络的协议栈 6

1.1.4 无线传感器网络的特点 8

1.1.5 无线传感器网络的主要应用 9

1.2 无线传感器网络研究的热点 11

1.2.1 物理层 11

1.2.2 数据链路层 11

1.2.3 网络层 12

1.2.4 传输层 13

1.2.5 应用层 14

1.3 无线传感器网络路由机制 14

1.3.1 节点静止的无线传感器网络路由研究 16

1.3.2 移动传感器网络路由研究 19

1.4 研究动机 23

第2章 移动传感器网络基于最小期望延迟路由 31

2.1 引言 31

2.2 网络模型 32

2.3 MEDTS路由算法 33

2.3.1 计算节点与汇聚点的相遇和分离时间 33

2.3.2 计算链路终止时间 34

2.3.3 计算节点的最小期望递交时间 36

2.3.4 MEDT的更新机制 37

2.3.5 数据传输算法 38

2.4 性能分析 40

2.4.1 数据产生速率对性能的影响 41

2.4.2 节点密度对性能的影响 42

2.4.3 节点运动速度对性能的影响 43

2.4.4 网络寿命分析 44

2.4.5 MEDTS中t hop对性能的影响 44

2.5 本章小结 45

第3章 能量高效的移动传感器网络路由策略 48

3.1 引言 48

3.2 网络模型 50

3.3 问题描述 51

3.4 EDAG路由算法 53

3.4.1 计算节点递交概率 53

3.4.2 计算链路终止时间 54

3.4.3 计算节点的最大期望递交概率 55

3.4.4 数据传输算法 57

3.5 仿真实验与性能分析 58

3.5.1 仿真实验环境 58

3.5.2 数据产生速率对性能的影响 59

3.5.3 节点密度对性能的影响 60

3.5.4 节点路由缓存对性能的影响 62

3.5.5 网络寿命分析 62

3.6 本章小结 63

第4章 自适应复本数的移动传感器网络路由 67

4.1 引言 67

4.2 网络模型 69

4.3 问题描述 69

4.4 RADG数据收集算法 70

4.4.1 消息复本数目的计算 70

4.4.2 节点递交概率的计算 71

4.4.3 数据传输算法 72

4.4.4 路由缓存管理算法 73

4.5 仿真实验与性能分析 74

4.5.1 仿真实验环境 74

4.5.2 数据发送速率对性能的影响 75

4.5.3 节点密度对性能的影响 76

4.5.4 节点路由缓存对性能的影响 77

4.5.5 数据传输负担分析 78

4.5.6 网络寿命分析 79

4.6 RADG和EDAG算法的比较 80

4.7 本章小结 80

第5章 层次结构的移动传感器网络路由 83

5.1 引言 83

5.2 EFTCP-MWSN协议 86

5.2.1 簇的建立阶段 86

5.2.2 簇的稳定传输 87

5.2.3 容错机制 89

5.3 性能分析 90

5.3.1 与典型协议的比较 90

5.3.2 节能特性分析 90

5.4 仿真实验与性能分析 92

5.4.1 实验设置 92

5.4.2 网络总体能量消耗 92

5.4.3 网络寿命 93

5.4.4 网络吞吐量 94

5.5 本章小结 94

第二部分 无线传感器网络安全 99

第1章 无线传感器网络安全概述 99

1.1 无线传感器网络安全基础 99

1.1.1 安全威胁 99

1.1.2 安全防范方法 101

1.2 数据生存 102

1.3 拓扑修复策略 105

1.4 安全路由策略 107

1.4.1 基于反馈信息的安全路由 107

1.4.2 基于地理位置的安全路由 109

1.4.3 基于密码算法的安全路由 110

1.4.4 基于多路径传输的安全路由 111

1.4.5 针对层次结构的安全路由 113

1.4.6 应对特定攻击的安全路由 114

1.5 研究动机 115

第2章 灾害环境中无线传感器网络数据生存研究 125

2.1 引言 125

2.2 网络模型 127

2.3 定义和问题描述 128

2.3.1 定义 128

2.3.2 问题描述 130

2.4 逃避式的数据生存算法 130

2.5 FEDS数据生存算法 131

2.5.1 信息收集 132

2.5.2 目的地和路径选择 133

2.5.3 安全区域节点的组织 134

2.5.4 数据转移和存储 136

2.6 仿真实验与性能分析 136

2.6.1 仿真实验环境 136

2.6.2 转移的数据消息数目对性能的影响 137

2.6.3 节点密度对性能的影响 138

2.6.4 节点通信范围对性能的影响 139

2.6.5 灾害严重程度对性能的影响 140

2.7 本章小结 141

第3章 无线传感器网络分布式数据生存策略研究 143

3.1 引言 143

3.2 网络模型 144

3.3 定义和问题描述 145

3.3.1 定义 145

3.3.2 问题描述 146

3.4 VGDS数据生存算法 147

3.4.1 安全区域的组织 148

3.4.2 安全区域信息分级广播 148

3.4.3 目的安全区域选择 150

3.4.4 数据转移 151

3.5 仿真实验和性能分析 152

3.5.1 仿真实验环境 152

3.5.2 转移的数据消息数目对性能的影响 153

3.5.3 节点密度对性能的影响 154

3.5.4 节点通信范围对性能的影响 154

3.5.5 灾害严重程度对性能的影响 155

3.6 VGDS和FEDS算法的比较 156

3.7 本章小结 157

第4章 无线传感器与执行器网络拓扑修复研究 159

4.1 引言 159

4.2 问题模型 160

4.3 基于割点的拓扑修复 162

4.3.1 选择代理 162

4.3.2 拓扑修复 164

4.4 性能评价 167

4.4.1 局部覆盖率对比 168

4.4.2 仿真实验 168

4.5 本章小结 172

第5章 隐私增强的安全路由 174

5.1 引言 174

5.2 系统模型 176

5.2.1 网络模型 176

5.2.2 威胁和信任模型 177

5.3 DPAR匿名协议 177

5.3.1 假名使用规则 177

5.3.2 路由发现 177

5.4 性能评价 180

5.4.1 隐私保护 180

5.4.2 安全性 180

5.4.3 能量消耗 181

5.4.4 数据传输性能 182

5.5 本章小结 184

第6章 总结与展望 187

6.1 研究总结 187

6.2 未来的研究展望 189