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無線感測網路實訓選題

發布時間:2023-06-05 01:22:03

❶ 以下哪些是無線感測網的關鍵技術 網路拓撲結構

(1)網路拓撲控制技術
(2)網路通信協議
(3)網路安全技術
(4)時間同步技術
(5)節點定位技術
(6)數據融合技術
(7)數據管理技術
(8)無線通信技術
(9)嵌入式操作系統
(10)應用層技術

❷ 設計無線感測器網路的節點部署方案時必須考慮哪些問題

設計無線感測器網路節點需要遵循以下幾個主要的原則。
(1)微型化與低成本
由於無線感測器網路節點數量大,只有實現節點的微型化與低成本才有可能大規模部署與應用。因此節點的微型化與低成本一直是研究人員追求的主要目標之一。對於目標跟蹤與位置服務一類的應用來說,部署的無線感測器節點越密,定位精度就越高。對於醫療監控類的應用來說,微型節點容易被穿戴。實現節點的微型化與低成本需要考慮硬體與軟體兩個方面的因素,而關鍵是研製專用的片上系統(System on Chip,SoC)晶元。對於傳統的個人計算機,內存2GB、硬碟100GB已經是常見的配置,而一個典型的無線感測器節點的內存只有4kB、程序存儲空間只有10kB。正是因為感測器節點硬體配置的限制,所以節點的操作系統、應用軟體結構的設計與軟體編程都必須注意節約計算資源,不能夠超出節點硬體可能支持的范圍。
(2)低功耗
感測器節點在使用過程中受到電池能量的限制。在實際應用中,通常要求感測器節點數量很多,但是每個節點的體積很小,攜帶的電池能量十分有限。同時,由於無線感測器網路的節點數量多、成本低廉、部署區域的環境復雜,有些區域甚至人員不能到達,因此感測器節點通過更換電池來補充能源是不現實的。如何高效使用有限的電池能量,來最大化網路生命周期是無線感測器網路面臨的最大的挑戰。
感測器節點消耗能量的模塊包括:感測器模塊、處理器模塊和無線通信模塊。隨著集成電路工藝的進步,處理器和感測器模塊的功耗變得很低。圖2-43給出了感測器節點各部分能量消耗情況。從圖中可以看出,感測器節點能量的絕大部分消耗在無線通信模塊。感測器節點發送信息消耗的電能比計算更大,傳輸1bit信號到相距100m的其他節點需要的能量相當於執行3000條計算指令消耗的能量。
圖2-43感測器節點各部分能量消耗情況無線通信模塊存在四種狀態:發送、接收、空閑和休眠。無線通信模塊在空閑狀態一直監聽無線信道的使用情況,檢查是否有數據發送給自己,而在休眠狀態則關閉通信模塊。從圖中可以看到,無線通信模塊在發送狀態的能量消耗最大;在空閑狀態和接收狀態的能量消耗接近,但略少於發送狀態的能量消耗;在休眠狀態的能量消耗最少。為讓網路通信更有效率,必須減少不必要的轉發和接收,不需要通信時盡快進入休眠狀態,這是設計無線感測器網路協議時需要重點考慮的問題。
(3)靈活性與可擴展性
無線感測器網路節點的靈活性與可擴展性表現在適應不同的應用系統,或部署在不同的應用場景中。例如,感測器節點可以用於森林防火的無線感測器網路中,也可以用於天然氣管道安全監控的無線感測器網路中;可以用於沙漠乾旱環境下天然氣管道安全監控,也可以用於沼澤地潮濕環境的安全監控;可以適應單一聲音感測器精確位置測量的應用,也可以適應溫度、濕度與聲音等多種感測器的應用;節點可以按照不同的應用需求,將不同的功能模塊自由配置到系統中,而不需重新設計新的感測器節點;節點的硬體設計必須考慮提供的外部介面,可以方便地在現有的節點上直接接入新的感測器。軟體設計必須考慮到可裁剪,可以方便地擴充功能,可以通過網路自動更新應用軟體。
(4)魯棒性
普通的計算機或PDA、智能手機可以通過經常性的人機交互來保證系統的正常運行。而無線感測器節點與傳統信息設備最大的區別是無人值守,一旦大量無線感測器節點被飛機拋灑或人工安置後,就需要獨立運行。即使是用於醫療健康的可穿戴節點,也需要獨立工作,使用者無法與其交互。對於普通的計算機,如果出現故障,人們可以通過重啟來恢復系統的工作狀態。而在無線感測器網路的設計中,如果一個節點崩潰,那麼剩餘的節點將按照自組網的思路,重新組成具有新拓撲的自組網。當剩餘的節點不能夠組成新的網路時,這個無線感測器網路就失效了。因此感測器節點的魯棒性是實現無線感測器網路長時間工作重要的保證。更多http://www.big-bit.com/news/list-75.html

❸ 關於無線感測器網路的安全,你認為未來面臨的攻擊主要包 含哪些

根據網路層次的不同,可以將無線感測器網路容易受到的威脅分為四類:

1、物理層:主要的攻擊方法為擁塞攻擊和物理破壞。

2、鏈路層:主要的攻擊方法為碰撞攻擊、耗盡攻擊和非公平競爭。

3、網路層:主要的攻擊方法為丟棄和貪婪破壞、方向誤導攻擊、黑洞攻擊和匯聚節點攻擊。

4、傳輸層:主要的攻擊方法為泛洪攻擊和同步破壞攻擊。


安全需求

由於WSN使用無線通信,其通信鏈路不像有線網路一樣可以做到私密可控。所以在設計感測器網路時,更要充分考慮信息安全問題。

手機SIM卡等智能卡,利用公鑰基礎設施(Public Key Infrastructure,PKI)機制,基本滿足了電信等行業對信息安全的需求。同樣,亦可使用PKI來滿足WSN在信息安全方面的需求。

1、數據機密性

數據機密性是重要的網路安全需求,要求所有敏感信息在存儲和傳輸過程中都要保證其機密性,不得向任何非授權用戶泄露信息的內容。

2、數據完整性

有了機密性保證,攻擊者可能無法獲取信息的真實內容,但接收者並不能保證其收到的數據是正確的,因為惡意的中間節點可以截獲、篡改和干擾信息的傳輸過程。通過數據完整性鑒別,可以確保數據傳輸過程中沒有任何改變。

3、數據新鮮性

數據新鮮性問題是強調每次接收的數據都是發送方最新發送的數據,以此杜絕接收重復的信息。保證數據新鮮性的主要目的是防止重放(Replay)攻擊。

4、可用性

可用性要求感測器網路能夠隨時按預先設定的工作方式向系統的合法用戶提供信息訪問服務,但攻擊者可以通過偽造和信號干擾等方式使感測器網路處於部分或全部癱瘓狀態,破壞系統的可用性,如拒絕服務(Denial of Service,DoS)攻擊。

5、魯棒性

無線感測器網路具有很強的動態性和不確定性,包括網路拓撲的變化、節點的消失或加入、面臨各種威脅等,因此,無線感測器網路對各種安全攻擊應具有較強的適應性,即使某次攻擊行為得逞,該性能也能保障其影響最小化。

6、訪問控制

訪問控制要求能夠對訪問無線感測器網路的用戶身份進行確認,確保其合法性。

❹ 簡述RFID與無線感測網技術如何進行融合

RFID(Radio Frequency Identification,射頻識別)技術是一種無線通信技術,通過發射射頻信號來識別物品。無線感測網(Wireless Sensor Network,WSN)技術是一種網路技告彎培術,通過無線技術將感測器連接起來,實現多個襪唯感測器之間的信息交換和協作。
將RFID與無線感測網技術融合,可以實現自動識別和智能監控。首先,通過RFID技術,可以在無線感測網中的感測器上安裝射頻識別器,使感測器能夠識鬧枯別周圍的物品。然後,通過無線感測網技術,可以實現多個感測器之間的信息交換和協作,使感測器能夠共同監控周圍的環境。
融合RFID與無線感測網技術的好處在於,可以提高監控的精度和效率。通過射頻識別技術,感測器可以更快更准確地識別物品,並且可以識別更多種類的物品。通過無線感測網技術,感測器可以通過無線網路相互協作,共同監控周圍的環境,並且可以實現遠程監控。

❺ 無線感測網路的問題

涉及的內容是挺多的,
1.硬體方面的(目前處除了軍用,或其他一些特定應用外,我們國家很多感測器晶元用的還都是國外的,沒有過硬的技術啊)。
2.無線感測器網路協議研究。根據感測器網路自身的特點,結合應用,量身打造更合適的通信協議。
3.軟體方面的。目前有系統級別的Tiny OS,編程語言nesC,針對特定應用編寫輕量級程序。
4.無線感測器數據管理層面。可以研究網路數據流挖掘之類的。

哪個最有前景?1最有發展空間,但難度大。3是基礎,最容易上手,想有突破很難。2和4,自己想吧。

以上都是個人粗淺見解,做個參考。

❻ 無線感測網面臨的主要技術難題有哪些

感測技術,包括光感、聲感等。 無線網路技術,基於紅外的、基於無線電磁波的等無線網路技術。 無線網路數據包在有線網路的傳輸技術,一般是需要進行二次封裝的,才能將無線網路數據包在有線網路中進行傳輸。

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