本文關鍵詞：帶有隱私保護的無線傳感網(wǎng)數(shù)據(jù)融合方法研究

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【摘要】：無線傳感器網(wǎng)絡是由部署在某一監(jiān)測區(qū)域的若干傳感器節(jié)點組成的,以環(huán)境監(jiān)測,目標追蹤等為目的的一種新型自組織網(wǎng)絡。多功能的傳感器模塊使得微型傳感器節(jié)點能夠完成多樣、復雜的感測任務,為網(wǎng)絡用戶提供多元化,豐富的環(huán)境感知以及數(shù)據(jù)采集應用。由大量密集部署的傳感器采集的數(shù)據(jù),其冗余度非常高,而冗余數(shù)據(jù)的傳輸會造成嚴重的網(wǎng)絡資源浪費。數(shù)據(jù)融合技術可以充分利用感測數(shù)據(jù)之間的空間相關性,在中繼節(jié)點處高效地融合冗余數(shù)據(jù),以有效地降低網(wǎng)絡中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包的大小和數(shù)目。由于無線傳感器網(wǎng)絡采用的無線傳輸媒介的開放性,公眾對于信息安全和數(shù)據(jù)隱私的關注度也越來越高,因此,國內(nèi)外研究人員一直致力于無線傳感器網(wǎng)絡的隱私保護解決方案的研究。本文首先介紹了無線傳感器網(wǎng)絡的特點和研究現(xiàn)狀。在此基礎上,分析了無線傳感器網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)融合方法以及隱私保護方法,進而對現(xiàn)有的隱私保護數(shù)據(jù)融合方法進行分類,并介紹了幾種典型的隱私保護數(shù)據(jù)融合方法。其次,針對無線多媒體傳感器網(wǎng)絡所采集的感測數(shù)據(jù)的隱私保護和數(shù)據(jù)融合,本文提出了一種基于分布式壓縮感知的隱私保護數(shù)據(jù)融合方法。通過對原始的感測數(shù)據(jù)的分布式壓縮感知觀測,對觀測值的最小二乘支持向量機學習重構,匯聚節(jié)點可以確定網(wǎng)絡的隱私保護數(shù)據(jù)配置以及數(shù)據(jù)融合方法,最終實現(xiàn)隱私保護的數(shù)據(jù)融合和數(shù)據(jù)傳輸。仿真結果表明,所提出的機制可以顯著地減少網(wǎng)絡的通信開銷,在合理地增加計算復雜度的前提下,提供可靠的隱私保護性能。再次,針對大規(guī)模無線傳感器網(wǎng)絡中海量感測數(shù)據(jù)的隱私保護和高效傳輸,本文提出了一種基于分簇的偽裝數(shù)據(jù)填充隱私保護數(shù)據(jù)融合方法。在分簇的構建中,引入擁有相同數(shù)目的簇頭節(jié)點、簇成員節(jié)點和不同數(shù)目的備用簇頭節(jié)點的簇結構;在簇間的多跳數(shù)據(jù)轉發(fā)過程中,引入簇間數(shù)據(jù)再融合策略,以充分利用上述簇結構,降低數(shù)據(jù)傳輸?shù)目偰芎摹７抡娼Y果表明,所提出的機制能夠有效地實現(xiàn)海量感測數(shù)據(jù)的融合,高效地保護了其隱私,極大地降低了網(wǎng)絡資源的消耗。最后,對本文進行總結,并給出接下來的工作展望。
【關鍵詞】：無線傳感器網(wǎng)絡 隱私保護 數(shù)據(jù)融合 分布式壓縮感知 分簇
【學位授予單位】：重慶郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP212.9;TN929.5
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 引言8-13
• 1.1 無線傳感器網(wǎng)絡概述8-9
• 1.2 無線傳感器網(wǎng)絡中的典型應用9-11
• 1.3 本文主要工作及其意義11-12
• 1.4 本文結構安排12-13
• 第2章 無線傳感器網(wǎng)絡的隱私保護數(shù)據(jù)融合方法13-24
• 2.1 數(shù)據(jù)融合方法的基本原理13-15
• 2.2 隱私保護方法的基本原理15-18
• 2.3 現(xiàn)有的典型隱私保護數(shù)據(jù)融合方法18-23
• 2.3.1 基于逐跳加密的隱私保護數(shù)據(jù)融合方法19-20
• 2.3.2 基于安全多方計算的隱私保護數(shù)據(jù)融合方法20-21
• 2.3.3 基于隱私同態(tài)的隱私保護數(shù)據(jù)融合方法21-22
• 2.3.4 基于數(shù)據(jù)分片的隱私保護數(shù)據(jù)融合方法22
• 2.3.5 非加密式的隱私保護數(shù)據(jù)融合方法22-23
• 2.4 本章小結23-24
• 第3章 基于分布式壓縮感知的隱私保護數(shù)據(jù)融合方法24-45
• 3.1 研究背景24-27
• 3.2 感知數(shù)據(jù)的分布式壓縮觀測方法27-30
• 3.3 數(shù)據(jù)稀疏系數(shù)的隱私保護定制30-34
• 3.4 隱私保護數(shù)據(jù)的融合方法34-36
• 3.5 仿真驗證及結果分析36-43
• 3.5.1 隱私保護性能分析37-41
• 3.5.2 通信開銷性能分析41-43
• 3.5.3 數(shù)據(jù)恢復精度分析43
• 3.6 本章小結43-45
• 第4章 基于分簇的偽裝數(shù)據(jù)填充隱私保護數(shù)據(jù)融合方法45-61
• 4.1 研究背景45-47
• 4.2 非加密式偽裝數(shù)據(jù)填充的隱私保護方法47-53
• 4.2.1 網(wǎng)絡分簇初始化47-50
• 4.2.2 簇內(nèi)隱私保護數(shù)據(jù)融合50-53
• 4.3 基于均勻分簇的隱私保護數(shù)據(jù)融合方法53-55
• 4.3.1 簇間隱私保護數(shù)據(jù)融合53-54
• 4.3.2 匯聚節(jié)點處融合值恢復54-55
• 4.4 仿真驗證與結果分析55-60
• 4.4.1 分簇網(wǎng)絡拓撲結構56
• 4.4.2 隱私保護性能分析56-58
• 4.4.3 通信開銷性能分析58-59
• 4.4.4 生存時間性能分析59-60
• 4.5 本章小結60-61
• 第5章 結束語61-63
• 5.1 工作總結61-62
• 5.2 研究展望62-63
• 參考文獻63-70
• 致謝70-71
• 攻讀碩士學位期間從事的科研工作及取得的成果71

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 XU Jian;YANG Geng;CHEN Zhengyu;WANG Qianqian;;A Survey on the Privacy-Preserving Data Aggregation in Wireless Sensor Networks[J];中國通信;2015年05期

  本文關鍵詞：帶有隱私保護的無線傳感網(wǎng)數(shù)據(jù)融合方法研究

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本文編號：513059