一種能量?jī)?yōu)化的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全路由協(xié)議.pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network,簡(jiǎn)稱(chēng)WSN)是由部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)數(shù)以萬(wàn)計(jì)的廉價(jià)的微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成,這些傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)無(wú)線通信方式形成了一個(gè)多跳的自組織網(wǎng)絡(luò),能夠協(xié)作地實(shí)時(shí)檢測(cè)、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測(cè)對(duì)象的信息,并將采集的信息傳送給遠(yuǎn)方的觀察者。隨著近年來(lái)的發(fā)展,WSN已逐漸成為工業(yè)界及學(xué)術(shù)界的一個(gè)研究熱點(diǎn),在科研、民用和軍事等領(lǐng)域有著非常廣闊的應(yīng)用前景。由于WSN自身的一些特殊特點(diǎn),如電源能量有限、計(jì)

2、算能力有限、通信能力有限和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)靈活多變等,已提出的大量路由協(xié)議并不適用于WSN,而且,現(xiàn)存的各種路由協(xié)議在設(shè)計(jì)時(shí)普遍缺乏安全方面的考慮,因此,在保證一定安全性的前提下,如何有效的節(jié)省和平衡節(jié)點(diǎn)能耗,是目前WSN的一個(gè)重要研究方向。
　　本文首先簡(jiǎn)單介紹了WSN的體系結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,并對(duì)目前WSN中典型的平面路由協(xié)議和分簇路由協(xié)議進(jìn)行了分析,重點(diǎn)闡述了典型的分簇路由協(xié)議LEACH。然后,分析LEACH協(xié)議的優(yōu)缺點(diǎn)

3、,提出了改進(jìn)方案。其一是針對(duì)LEACH協(xié)議沒(méi)有考慮到簇間的能量消耗均衡問(wèn)題,提出一種基于非均勻分布雙簇頭的路由協(xié)議(NUDC),核心思想是根據(jù)LEACH的簇頭選舉算法隨機(jī)選舉出主簇頭,再根據(jù)閾值在距離基站較近的簇內(nèi)產(chǎn)生副簇頭,來(lái)分擔(dān)主簇頭轉(zhuǎn)發(fā)的負(fù)載,同時(shí),采用簇間多跳傳輸方式,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的副簇頭和中間節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)多跳路由到基站,從而減少了遠(yuǎn)離基站的簇頭的能量消耗,延長(zhǎng)了網(wǎng)絡(luò)的生命周期。其二是分析WSN路由協(xié)議中常見(jiàn)的攻擊類(lèi)型,針對(duì)NUDC