無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點安全定位方法研究.pdf

1、近年來,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了快速發(fā)展,被廣泛應(yīng)用于軍事國防、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境監(jiān)測、智能家居、公共安全、搶險救災(zāi)等諸多領(lǐng)域。傳感器節(jié)點的定位是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的基礎(chǔ),然而在節(jié)點定位過程中極易受到各種類型的攻擊,如何在不安全的環(huán)境中進行傳感器節(jié)點定位是基于節(jié)點位置應(yīng)用研究中迫切需要解決的問題。
　　 本文在綜合分析已有的傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點安全定位方法的基礎(chǔ)上,提出基于RSSI的節(jié)點位置驗證方法、基于超寬帶技術(shù)(UWB)和移動信標點的

2、節(jié)點安全定位方法和基于時間相似度的節(jié)點安全定位方法,同時設(shè)計完成相應(yīng)的仿真實驗。本文主要研究工作如下:
　　 (1)針對隱私保護這種特殊的基于傳感器節(jié)點位置應(yīng)用的需求,以及現(xiàn)有節(jié)點位置驗證方法的局限性,提出一種基于RSSI的節(jié)點位置驗證方法。該方法為了實現(xiàn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的區(qū)域性和服務(wù)性,總是實時計算最適合當前環(huán)境的信號衰減模型,然后測量用戶節(jié)點所發(fā)射的無線信號,利用該模型對用戶節(jié)點進行定位,并證明所收集的位置關(guān)系信息的有效性

3、,從而限制網(wǎng)絡(luò)服務(wù)范圍。
　　 (2)提出一種在超寬帶WSN中基于移動信標點的節(jié)點安全定位方法,根據(jù)UWB技術(shù)的特點和優(yōu)點,通過移動信標點進行定位,不僅能夠準確定位出傳感器節(jié)點的位置,而且能夠排除惡意信標點,有效地實現(xiàn)基于位置的訪問控制應(yīng)用。
　　 (3)提出一種基于時間相似度的節(jié)點安全定位方法,不需要時間同步,通過節(jié)點間通信延遲計算相似度的大小,進而根據(jù)相關(guān)條件篩選距離用戶節(jié)點最近的傳感器節(jié)點,然后由公共基站根據(jù)這些傳

4、感器節(jié)點的位置估算得到用戶節(jié)點的位置,并從內(nèi)部攻擊和外部攻擊兩個方面分析了該方法的安全性,最后通過仿真實驗表明該方法能夠更有效地限制相關(guān)攻擊的發(fā)生,并且能夠獲得更高的定位準確性。
　　 (4)采用網(wǎng)絡(luò)仿真平臺TinyOS和仿真分析工具MATLAB,對本文提出的基于RSSI的節(jié)點位置驗證方法和基于UWB和移動信標點的節(jié)點安全定位方法進行仿真分析,并在結(jié)果分析的基礎(chǔ)上與已有的研究成果進行比較,驗證本文所提出的安全定位方法的有效性和可