無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的可信性問題研究.pdf

1、為了方便快捷的采集物理環(huán)境中的有效信息，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WirelessSensor Networks，WSNs)已被人們廣泛地應(yīng)用于生產(chǎn)生活的各個(gè)方面，如環(huán)境監(jiān)測(cè)、工業(yè)和農(nóng)業(yè)控制以及國防軍事等領(lǐng)域。但是由于技術(shù)的限制，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)本身存在很多的弱點(diǎn)，在應(yīng)用過程中很容易受到環(huán)境中非確定性因素的干擾（如電磁干擾，物理碰撞等），特別是對(duì)于造價(jià)低廉無線傳感器節(jié)點(diǎn)，它們?cè)谑艿礁蓴_后所采集的數(shù)據(jù)很難反映環(huán)境中的真實(shí)情況，因而這些節(jié)點(diǎn)的可信度會(huì)隨

2、之降低。為了保障整個(gè)系統(tǒng)的有效運(yùn)行，在后期的維護(hù)過程中就要修復(fù)這些可信度較低的傳感器節(jié)點(diǎn)，但修復(fù)之前我們需要通過對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)的可信性評(píng)估來找出這些非正常的節(jié)點(diǎn)。
　　通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，針對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的可信性問題，研究人員目前已經(jīng)提出了相關(guān)的研究方案，雖然這些方案在一定程度上可以幫助我們對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)的可信性進(jìn)行研究，但它們也存在很多不足之處，首先這些方案主要通過分析節(jié)點(diǎn)間的通信以及節(jié)點(diǎn)本身的行為表現(xiàn)來進(jìn)行評(píng)估，但這需要傳輸大量有關(guān)網(wǎng)

3、絡(luò)與節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)信息，因此容易造成網(wǎng)絡(luò)通信過載;其次，當(dāng)前研究方案的程序運(yùn)行需要由傳感器節(jié)點(diǎn)本身來完成，因此會(huì)消耗節(jié)點(diǎn)大量的能量和存儲(chǔ)資源;另外，目前的研究工作很難對(duì)可信度較低的傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確定位，給后期的維護(hù)工作帶來一定困難。
　　針對(duì)以上幾點(diǎn)，本文對(duì)多維數(shù)據(jù)環(huán)境下傳感器網(wǎng)絡(luò)的可信性問題進(jìn)行了研究并設(shè)計(jì)了有效的度量方案和算法，具體如下:
　　(1)針對(duì)能夠采集環(huán)境中多維數(shù)據(jù)的傳感器節(jié)點(diǎn)，本文提出了一種基于D-S證據(jù)理論的

4、可信性度量方案，該方案可運(yùn)行于傳感器網(wǎng)絡(luò)中的某一個(gè)基站，其將節(jié)點(diǎn)不同維度上的數(shù)據(jù)看作反映其可信性的不同屬性，通過評(píng)估這些屬性的可信程度并融合所得到的評(píng)估結(jié)果來獲取有關(guān)節(jié)點(diǎn)可信度值的上、下界。該方案主要基于傳感器節(jié)點(diǎn)所上報(bào)的環(huán)境數(shù)據(jù)，無需通過網(wǎng)絡(luò)傳輸額外的狀態(tài)信息，同時(shí)算法的具體實(shí)現(xiàn)過程無需節(jié)點(diǎn)參與，從而可以有效避免網(wǎng)絡(luò)通信過載并節(jié)省節(jié)點(diǎn)的能量和存儲(chǔ)資源。
　　(2)在復(fù)雜的部署環(huán)境中，傳感器節(jié)點(diǎn)的低可信度一方面是由自身問題所導(dǎo)致，

5、另一方面是受環(huán)境中某些區(qū)域性因素的干擾。針對(duì)后者，我們需要采取對(duì)應(yīng)的措施來消除這些因素，而不是僅僅修復(fù)單個(gè)節(jié)點(diǎn)，但在這之前要能夠指出這種因素是否存在。針對(duì)該問題，本文提出了基于D-S證據(jù)理論的區(qū)域環(huán)境可信性度量方案，該方案通過融合某區(qū)域內(nèi)不同傳感器節(jié)點(diǎn)所提供的證據(jù)來得到該區(qū)域的可信性度量值。其實(shí)現(xiàn)不僅不需要消耗傳感器網(wǎng)絡(luò)額外的能量和存儲(chǔ)資源，同時(shí)也能讓工作人員在后期的維護(hù)過程中判斷環(huán)境中是否存在區(qū)域性的干擾因素，從而有針對(duì)性的采取措施。