復雜環(huán)境下的無線傳感器網(wǎng)絡安全定位技術研究
本文選題:無線傳感器網(wǎng)絡 + 安全; 參考:《南京航空航天大學》2017年碩士論文
【摘要】:無線傳感器網(wǎng)絡是物聯(lián)網(wǎng)的基礎,在航空航天、工業(yè)控制、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境監(jiān)測等領域都有廣泛的應用。確定網(wǎng)絡中節(jié)點的位置是無線傳感器網(wǎng)絡運行、管理和應用的重要基礎,如何安全可靠地獲取節(jié)點的實時位置信息是WSN研究中必須要解決的關鍵問題之一。本文針對復雜環(huán)境下的WSN安全定位技術展開研究。首先,針對復雜環(huán)境下網(wǎng)絡節(jié)點容易受到惡意入侵或干擾,從而導致采集到的數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差的問題,本文在研究了RLPCCA模型和基于RLPCCA的二維定位算法的基礎上,提出了一種基于魯棒性局部保持典型相關分析的WSN三維定位算法3D-LE-RLPCCA。該算法通過充分挖掘信號空間和物理空間的拓撲關系和節(jié)點密度信息建立映射模型,以解決異常情況引起的定位誤差。該算法在計算最佳定位單元時采用共面度和體積比兩個維度進行約束,以提高定位的準確性。仿真實驗結果表明,該算法具有很好的魯棒性,能有效提高三維定位算法的定位精度,節(jié)約網(wǎng)絡節(jié)點能量。在移動WSN定位技術的研究中,針對網(wǎng)絡環(huán)境中障礙物的影響、惡意攻擊等因素使節(jié)點數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯誤的情況,本文提出了一種基于自適應路徑模型的移動WSN安全定位算法MSLAP。首先,為移動錨節(jié)點設計了障礙物規(guī)避路徑,以避免其對WSN節(jié)點定位的影響;其次,采用惡意節(jié)點檢測模型剔除網(wǎng)絡中的惡意節(jié)點,以保證節(jié)點數(shù)據(jù)的準確性;進一步,根據(jù)自適應路徑模型設計了未知節(jié)點坐標計算算法。仿真實驗結果表明,MSLAP算法具有較好的魯棒性,不僅能夠提高定位精度,還能提高定位覆蓋率。最后,本文對OMNeT++仿真平臺進行了擴展,編碼實現(xiàn)了基于OMNeT++的WSN安全定位仿真平臺,并在該平臺上實現(xiàn)了3D-LE-RLPCCA算法和MSLAP算法。
[Abstract]:Wireless sensor networks (WSNs) are the foundation of the Internet of things, and are widely used in aerospace, industrial control, medical and health, environmental monitoring and other fields. Determining the location of nodes in wireless sensor networks is an important basis for the operation, management and application of wireless sensor networks. How to obtain the real-time location information of nodes safely and reliably is one of the key problems to be solved in WSN research. This paper focuses on WSN security location technology in complex environment. Firstly, aiming at the problem that network nodes are vulnerable to malicious intrusion or interference in complex environment, which leads to the deviation of collected data, this paper studies the RLPCCA model and the two-dimensional localization algorithm based on RLPCCA. A 3D location algorithm for WSN based on robust local preserving canonical correlation analysis (3D-LE-RLPCCAA) is proposed. The mapping model is established by mining the topological relation between the signal space and the physical space and the node density information in order to solve the localization error caused by the abnormal situation. In order to improve the accuracy of location, two dimensions of coplanar degree and volume ratio are used in the algorithm to calculate the optimal location unit. The simulation results show that the algorithm is robust and can effectively improve the positioning accuracy of 3D localization algorithm and save the energy of network nodes. In the research of mobile WSN location technology, a mobile WSN security location algorithm MSLAPbased on adaptive path model is proposed to solve the problem of node data error caused by obstacles and malicious attacks in the network environment. Firstly, obstacle avoidance path is designed for mobile anchor node to avoid its influence on WSN node location. Secondly, malicious node detection model is used to eliminate malicious nodes in the network to ensure the accuracy of node data. Based on the adaptive path model, the unknown node coordinate calculation algorithm is designed. The simulation results show that the MSLAP algorithm is robust and can not only improve the location accuracy but also improve the location coverage. Finally, the OMNeT simulation platform is extended, and the security location simulation platform of WSN based on OMNeT is coded, and 3D-LE-RLPCCA algorithm and MSLAP algorithm are implemented on the platform.
【學位授予單位】:南京航空航天大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:TP212.9;TN915.08
【參考文獻】
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,本文編號:2106106
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