傳感器網(wǎng)絡(luò)憑借無線短距離方式通信,通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議對(duì)若干傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行管理,能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)境信息的多維感知與監(jiān)測(cè),并具有規(guī)模大、靈活性強(qiáng)、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn),近年來廣泛應(yīng)用于智能制造、交通運(yùn)輸和能源電力等領(lǐng)域。由于傳感器網(wǎng)絡(luò)的多源協(xié)同性,不同感知終端采集的物理信息須具有時(shí)間邏輯關(guān)系,因此,協(xié)調(diào)空間分散的傳感器節(jié)點(diǎn)時(shí)間概念是傳感器網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建過程中的關(guān)鍵基礎(chǔ)問題之一。傳感器網(wǎng)絡(luò)中所謂“受限”,是指無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境不確定不安全和傳感器節(jié)點(diǎn)能量約束等限制性因素,因而時(shí)間同步的本質(zhì)是基于無線網(wǎng)絡(luò)的估計(jì)問題。從估計(jì)問題的角度看,一方面基于參數(shù)估計(jì)的傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步算法被提出,另一方面一致性方法為多時(shí)鐘系統(tǒng)模型設(shè)計(jì)狀態(tài)估計(jì)算法與分布式控制律提供了思路,然而后者存在能效較低、安全系數(shù)較低、較少地考慮概率意義下隨機(jī)同步等突出問題。具體而言,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模密集部署時(shí),基于局部廣播的分布式趨同導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生高通信流量與長(zhǎng)延時(shí)廣播,嚴(yán)重消耗了節(jié)點(diǎn)有限能量;當(dāng)網(wǎng)絡(luò)較為稀疏時(shí),節(jié)點(diǎn)之間的覆蓋重疊區(qū)域減小,造成不可靠的無線鏈路是連通性受限的直接因素,對(duì)動(dòng)態(tài)傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)一致性同步帶來挑戰(zhàn);相較于單一類型攻擊,混合攻擊的攻擊方式更加多樣... 

【文章來源】：上海大學(xué)上海市 211工程院校

【文章頁數(shù)】：137 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號(hào)及釋義對(duì)照表
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 時(shí)間同步算法的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 關(guān)于層級(jí)式時(shí)間同步
        1.2.2 關(guān)于分布式時(shí)間同步
    1.3 受限傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步的主要挑戰(zhàn)
    1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容與創(chuàng)新
    1.5 章節(jié)安排
第二章 受限傳感器網(wǎng)絡(luò)分布式時(shí)間同步策略可行性分析
    2.1 傳感器網(wǎng)絡(luò)特征描述
        2.1.1 傳感器節(jié)點(diǎn)特征
        2.1.2 傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用場(chǎng)景特征
    2.2 傳感器網(wǎng)絡(luò)分布式時(shí)間同步模型建立
        2.2.1 節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘模型
        2.2.2 網(wǎng)絡(luò)約束
        2.2.3 兩類估計(jì)策略下的分布式同步模型
    2.3 基于一致性的時(shí)間同步策略
        2.3.1 一致性時(shí)間協(xié)議的控制系統(tǒng)模型
        2.3.2 一致性時(shí)間協(xié)議的分類
        2.3.3 一致性時(shí)間協(xié)議的評(píng)價(jià)指標(biāo)
    2.4 本章小結(jié)
第三章 基于拓?fù)鋬?yōu)化的大規(guī)模傳感器網(wǎng)絡(luò)高能效時(shí)間同步
    3.1 具有訪問與傳播延遲結(jié)構(gòu)的一致性時(shí)間同步協(xié)議
    3.2 帶時(shí)延平衡的三目標(biāo)拓?fù)湟?guī)劃問題建模
        3.2.1 基于節(jié)點(diǎn)劃分的廣播能耗抑制
        3.2.2 受限拓?fù)湟?guī)劃策略
        3.2.3 NP-完全性證明
    3.3 拓?fù)湟?guī)劃問題的優(yōu)化求解及算法設(shè)計(jì)
        3.3.1 改進(jìn)多目標(biāo)人類學(xué)習(xí)優(yōu)化求解方法
        3.3.2 算法流程與時(shí)間復(fù)雜度分析
    3.4 仿真評(píng)估
    3.5 本章小結(jié)
第四章 基于Gossip一致性的隨機(jī)連通傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步
    4.1 Gossip協(xié)議模型
    4.2 Gossip一致性時(shí)間同步
        4.2.1 問題建模
        4.2.2 Gossip通信的魯棒性分析
        4.2.3 基于Gossip更新的一致性補(bǔ)償策略
        4.2.4 算法流程
        4.2.5 收斂性證明
        4.2.6 加速收斂設(shè)計(jì)
    4.3 增強(qiáng)型Gossip一致性時(shí)間同步
        4.3.1 非對(duì)稱有界時(shí)延模型
        4.3.2 遞歸最小二乘法和滯后比較策略
        4.3.3 算法流程
    4.4 仿真評(píng)估
        4.4.1 忽略時(shí)延
        4.4.2 考慮時(shí)延
    4.5 本章小結(jié)
第五章 基于信任節(jié)點(diǎn)的受攻擊傳感器網(wǎng)絡(luò)容侵時(shí)間同步
    5.1 混合攻擊模型
        5.1.1 女巫攻擊
        5.1.2 虛假數(shù)據(jù)注入攻擊
    5.2 攻擊下Gossip一致性時(shí)間同步算法性能分析
    5.3 容侵時(shí)間同步算法
        5.3.1 安全設(shè)計(jì)策略
        5.3.2 基于四元組消息檢測(cè)器的信任節(jié)點(diǎn)決策
        5.3.3 算法設(shè)計(jì)及其收斂性證明
    5.4 仿真評(píng)估
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)和展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間取得的研究成果
攻讀博士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3188101