基于信任的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)融合的研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks，WSN)是由大量傳感器節(jié)點(diǎn)通過協(xié)同工作構(gòu)建而成。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)以數(shù)據(jù)為中心，具有節(jié)點(diǎn)電池能量有限、硬件資源有限、節(jié)點(diǎn)數(shù)目眾多、自組織和動態(tài)拓?fù)涞忍卣鳌Ｒ虼?，傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的一個重要目標(biāo)就是最大化網(wǎng)絡(luò)生命周期。
　　在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，分層結(jié)構(gòu)尤其是分簇結(jié)構(gòu)非常適合于大規(guī)模、高密度隨機(jī)部署的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)收集應(yīng)用。分簇已被證實(shí)是更加適合于大規(guī)模的傳感器網(wǎng)

2、絡(luò)和方便在數(shù)據(jù)收集中嵌入數(shù)據(jù)融合技術(shù)，這種結(jié)構(gòu)對均衡負(fù)載、延長網(wǎng)絡(luò)生命周期有顯著的作用。
　　數(shù)據(jù)融合技術(shù)是減少傳感器節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)通信，節(jié)省傳感器節(jié)點(diǎn)能量開銷，延長網(wǎng)絡(luò)壽命的有效技術(shù)手段之一。它通過對傳感器節(jié)點(diǎn)采集到大量具有高冗余度的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的運(yùn)算處理，提取少量可以取代原始數(shù)據(jù)的特征數(shù)據(jù)發(fā)送給匯聚節(jié)點(diǎn)，在保證數(shù)據(jù)有效性的同時減少傳感器節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)通信。
　　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)有著廣泛的應(yīng)用前景，但安全性是影響其發(fā)展的一個重要

3、問題。本文對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的信任安全問題進(jìn)行研究，主要研究內(nèi)容為:
　　第一部分從傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、信任模型、分簇和數(shù)據(jù)融合等多個方面對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行概述。分析了分簇技術(shù)的優(yōu)勢，從信任組成因素、信任模型、信任管理等幾個方面介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中安全問題的研究現(xiàn)狀，并對數(shù)據(jù)融合的分類、數(shù)據(jù)融合常用的方法進(jìn)行分析和比較。
　　第二部分對節(jié)點(diǎn)的信任值進(jìn)行研究，來判斷節(jié)點(diǎn)是否值得信賴。重點(diǎn)介紹分簇的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中信

4、任的計算模型。在該模型中，綜合直接信任和信譽(yù)給出信任度的計算方法。直接信任度采用基于貝葉斯評估方法，在推薦信任度的基礎(chǔ)上描述信譽(yù)。
　　第三部分將節(jié)點(diǎn)的信任值作為一個參數(shù)引入到簇頭選舉的過程中，結(jié)合節(jié)點(diǎn)的剩余能量和地理位置信息提出了一種基于信任的網(wǎng)格狀分簇算法GCBT，盡量避免惡意節(jié)點(diǎn)或者是自私節(jié)點(diǎn)當(dāng)選為簇頭節(jié)點(diǎn)，來保證網(wǎng)絡(luò)的正常通信。并通過仿真試驗對算法的性能進(jìn)行綜合評估。
　　第四部分將節(jié)點(diǎn)的信任值和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的多層

5、感知器模型相結(jié)合。通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法對傳感器節(jié)點(diǎn)采集到的大量原始數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理，在處理的過程中考慮節(jié)點(diǎn)的信任值，然后只將處理結(jié)果發(fā)送給匯聚節(jié)點(diǎn)。得出一種基于信任的數(shù)據(jù)融合算法DFBT，并通過理論分析和仿真試驗來驗證其優(yōu)越性。
　　最后總結(jié)了研究過程中存在的問題，提出未來研究工作的方向和計劃。
　　本文的創(chuàng)新點(diǎn)有:
　　(1)對節(jié)點(diǎn)的信任值進(jìn)行研究，得出一種基于分簇的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中信任的計算模型。
　　(2)將