能量?jī)?yōu)化與身份認(rèn)證的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法.pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有廣闊的應(yīng)用前景,是目前國(guó)內(nèi)外備受關(guān)注的研究熱點(diǎn)之一。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的能量有限,同時(shí)傳統(tǒng)的安全機(jī)制不能直接應(yīng)用到無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中,因此設(shè)計(jì)一種節(jié)能、安全的路由協(xié)議顯得十分重要。近年來(lái),出現(xiàn)了大量能量?jī)?yōu)化的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議,典型的有LEACH協(xié)議和SolarLEACH協(xié)議。但是LEACH和SolarLEACH協(xié)議在簇首的選擇以及數(shù)據(jù)傳輸階段下一跳的選擇等方面存在不足,并且LEACH協(xié)議中存在安全漏洞,因此本文針

2、對(duì)以上問(wèn)題進(jìn)行改進(jìn),提出了一種能量?jī)?yōu)化和身份認(rèn)證的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法LEACH-MHTS。本文所做的工作如下:
　　1、在簇的建立階段,傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)自身攜帶的定位功能將位置信息以及節(jié)點(diǎn)的剩余能量信息,以單跳的方式發(fā)送給基站?；就ㄟ^(guò)統(tǒng)計(jì)分析,計(jì)算出簇首節(jié)點(diǎn)的平均能量,然后通過(guò)模擬退火算法進(jìn)行簇首的選舉以及劃分,基站將簇首選取的信息以廣播的形式發(fā)送出去。
　　2、采用簇間多跳的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。下一跳簇首的選擇,主要考慮

3、了到基站方向上的角度、下一跳簇首的剩余能量以及傳輸距離等,其中下一跳的角度由余弦函數(shù)確定。
　　3、采用了SPINS中SNEP的設(shè)計(jì)思想,在節(jié)點(diǎn)與簇首、簇首之間以及簇首與基站之間的通信均添加了身份認(rèn)證機(jī)制,實(shí)現(xiàn)了一種安全的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議,可以有效抵御外來(lái)攻擊,使得整個(gè)網(wǎng)絡(luò)更加安全。
　　理論分析和仿真結(jié)果表明,改進(jìn)的算法不僅可以有效地減少網(wǎng)絡(luò)能耗,延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間,還能增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的安全性,保證傳輸數(shù)據(jù)的真實(shí)性和完整性。