基于无线传感技术的网络数据安全存储方法设计

随着物联网技术的快速发展,无线传感网络(WSNs)作为物联网的重要组成部分,得到广泛应用。由于无线传感网络在数据存储过程中存在安全性和可靠性问题,因此,如何确保数据安全性与完整性成为重要的研究课题。本文通过设计基于无线传感技术的网络数据安全存储系统,实现网络数据加密与认证机制、数据完整性与冗余备份、安全协议与网络监控等功能,以解决无线传感网络在数据存储过程中存在的安全性隐患,以期为无线传感网络的数据安全存储提供理论依据与实践指导。

基于无线传感网络的水电站群大坝远程安全监测方法

当前的水电站群大坝远程安全监测节点部署形式一般为独立设定,监测的范围受限制,容易导致监测异常响应时间延长,为此提出对基于无线传感网络的水电站群大坝远程安全监测方法的设计与验证分析。根据当前的安全监测需求,采集基础监测数据信息,采用多目标的形式,打破监测范围的限制,部署多目标无线传感网络识别监测节点,以此为基础,构建无线传感网络大坝远程监测模型,采用层次化综合辅助预警实现大坝安全监测。测试结果表明:对比于传统大数据大坝远程安全监测小组、传统远程红外大坝远程安全监测小组,此次所设计的无线传感网络大坝远程安全监测小组最终得出的监测异常响应时间被较好地控制在0.25s以下,说明在无线传感网络的辅助下,当前对于大坝的异常远程监测速度较快,针对性更强,具有实际的应用价值。

无线传感器网络(WSNs)路由安全问题的现状与对策研究

笔者对比分析了无线传感器网络(WSNs)安全体系结构的组成;讨论了限制无线传感器网络安全的各种因素以及安全评估的目标;在分析现有路由协议的基础上,从路由安全的攻防角度入手,详细阐述了现有各种路由攻击手段的原理、特点及危害,并给出了相应的攻击示意框图;有针对性地提出一些相应的安全防范对策,为WSNs安全路由的设计与实现提供了一些思路。

一种基于多因子信任机制的无线传感网络安全路由协议

为解决以往基于信任机制的无线传感网络平面式路由协议中存在的问题,如信任计算指标不全面、人工赋权导致权重不可靠、路由节点相关而导致丢包、延迟、能耗等等,提出了一种基于多因子信任机制的无线传感网络安全路由协议SRPMT,该信任机制考虑了节点直接信任、间接信任、剩余能量、节点间距离度量和汇聚节点sink距离等五项信任因子,采用熵权法进行动态赋值权重,采用改进的AODV协议节点不相关多径路由,sink根据信任的链路质量计算出最优路径及备用路径,当多条路径都不可靠之后网络发起路由重建,降低了路由重建频率。仿真结果表明,与TSRP与AODV相比,SRPMT有效降低了网络节点能耗、延迟与丢包率,提高了无线传感网络的安全性。

抵御恶意攻击的无线传感网络安全梯度下降安全与牛顿迭代安全定位算法

本文主要研究了基于梯度下降和基于牛顿迭代两种安全定位算法,在无线传感网络抵御恶意攻击中的应用策略。基于梯度下降的安全定位算法,采用梯度下降法求最小二乘解,使估计值接近真实值,然后进行异常检测,剔除检测到的恶意锚节点,从而提高定位精度,保证网络安全;基于牛顿迭代的安全定位算法,采用牛顿迭代法缩小定位误差,然后使用差分自适应策略进行异常检测,滤除恶意锚节点后提高定位精度。在此基础上设计了对比实验,将RSSI测量值与两种算法下的仿真值进行对比。结果表明两种安全定位算法都能较为准确地定位节点,基于牛顿迭代的安全定位算法定位精度更高,在无线传感网络抵御恶意攻击方面有更好的应用效果。

花炮安全生产监测中无线传感网络技术的应用研究

烟花爆竹花炮属于易燃易爆品,在生产过程中存在安全风险,无线传感器网络技术具有实时监控、自行管理、成本低廉等特点,将其应用于花炮安全生产监测中,可以提升花炮生产的安全性。本文通过安全生产监测中无线传感网络技术的应用优势,并在此基础上提出无线传感网络技术的应用对策,以期提升相关企业安全生产风险的监管能力,提升花炮生产安全性。

无线传感网络拥塞控制中节点选择强制博弈方法

无线传感网络中节点数据流量较大,分布范围较广,节点选择寻优计算复杂,导致浪费大量算力在节点选择上,拥塞控制效果不佳。提出一种无线传感网络拥塞控制中节点选择强制博弈方法,计算单条网络链路传输成本,依据传输数据耗费能量,计算传输节点可用能量比值,在传输变量权重值基础上,求得传输节点实际拥堵指数,完成节点选择。计算网络连接层的数据包丢弃概率,确定网络拥塞程度,汇聚节点数据流建立节点选择强制博弈模型,明确传感网络稳态传输条件,利用流量正态分布算法,在节点选择博弈中做出强制选择。经仿真分析证明:所提方法分组递交率保持在83%以上,丢包数量保持在100 pkt/s之内,网络传输节点端到端的延迟在0.3 s以内。

基于条件生成对抗网络的无线传感网络多节点失效修复研究

当前主流的传感节点失效修复主要通过纠删码完成,修复后节点具有更高的空间利用率,但无法有效提升网络寿命。为此,提出基于条件生成对抗网络的无线传感网络多节点数据重构方法,完成失效修复。感知无线传感网络节点,对失效节点展开裁决,确定失效节点位置,并重构节点内数据;将获取的失效节点用于条件生成对抗网络(CGAN)框架中生成器与节点替换网络的训练,通过训练好的生成器,以失效节点为条件,生成未失效节点;为提升修复性能,使用粒子群算法寻优节点替换网络参数,完成节点重构数据置换,实现失效节点的有效修复。结果表明:利用所提方法进行修复时,能耗最高仅为17 J,剩余寿命最低可达到300 h,连通度最高可达到99.2%,具有较好的修复效果。

冒充性攻击下无线传感节点信息数据安全推荐算法

冒充性攻击伪装成合法的通信实体,向无线传感网络中的传感节点发送虚假的信息或命令,降低了网络信息数据推荐的效率,影响网络安全性。为此,研究了一种冒充性攻击下的无线传感信息数据安全推荐算法,以保证通信质量。计算冒充性攻击下的无线传感网络邻居节点的信任度,从中选取信任度取值比较高的节点组建备选推荐无线传感节点集合。对备选节点推荐集合展开数据去噪、冒充性攻击检测和重构处理,同时将用户自定义标签映射为标准标签,以此建立可躲避攻击节点模型。获取可躲避攻击的无线传感节点进行组网。仿真结果表明,所提算法在冒充性攻击下,查全率高于88%、平均响应时间低于390 ms、MAE和RMAE低于1.09%和0.95%。证明所提算法无线传感节点信息数据推荐效果较好,提高了无线传感网络通信质量和通信效率,保证了传输安全性和可靠性。

知识图谱特征重构下无线传感网络数据存储恢复

为了提升无线传感网络数据存储恢复成功率,保障无线传感网络数据存储安全性,提出知识图谱特征重构下无线传感网络数据存储恢复方法。通过基于知识图谱的特征重构方法优化数据存储结构;利用BP神经网络和LEACH算法,对特征重构后的数据进行融合。最后,结合多级网络编码和纠删码的原理,构建多级编码矩阵对融合数据进行多级编码,并生成多份数据副本进行存储,实现无线传感网络数据存储恢复。实验结果表明,该方法能够提升数据存储恢复成功率至90%以上,通信代价低于1.5×10^(5) Mbit/s,存储恢复时间低于0.7 ms,可以在提升恢复成功率的同时,降低存储通信代价和存储恢复时间。

基于组合加权k近邻分类的无线传感网络节点复制攻击检测方法

无线传感网络节点体积小,隐蔽性强,节点复制攻击检测的难度较大,为此提出一种基于组合加权k近邻分类的无线传感网络节点复制攻击检测方法。通过信标节点的空间位置数据与相距跳数得出各节点之间的相似程度,结合高斯径向基核函数求解未知节点的横轴、纵轴的空间坐标,确定各网络节点的空间位置;根据网络节点的属性特征与投票机制建立节点复制攻击模型,凭借组合加权k近邻分类法划分节点类型,并将结果传送至簇头节点,由簇头节点做出最后的仲裁,识别出节点复制攻击行为。仿真结果表明,所提方法的节点复制攻击检测率最大值为99.5%,最小值为97.9%,对节点复制攻击检测的耗时为5.41 s,通信开销数据包数量最大值为209个,最小值为81个。

动态层簇式无线传感网络信息加密算法

与传统的无线网络基于某种确定的网络拓扑结构组织不同,动态层簇式无线传感网络(Dynamic Layer Clustered Wireless Sensor Networks,DLCN)则是通过动态层次化的方式进行组织,导致DLCN在层次簇、簇首节点选取等诸多细节,实现较为复杂,其信息加密复杂度增加,安全性和平衡性问题一直是一个难点。提出针对动态层簇式无线传感网络的信息加密算法。分析动态层簇式无线传感网络结构,计算网络节点权重跳数以及传输时延,选取最优簇首,通过Logistic混沌映射对混沌序列展开计算,结合Merlay状态机的迁移传输,输出子密钥,实现了传感信息的加密。仿真结果表明:所提算法在DLCN数据加密过程中的密文位数始终在60左右、平均密钥扩展用时在2.5 ms以下、且二值比数值更接近于1,具备较高的安全性和平衡性。

考虑信息泄露影响的光纤传感网络传输数据安全导入方法

为了提高对光纤传感网络传输数据安全传输能力,提出基于信息泄漏加密传输的光纤传感网络传输数据安全导入方法。采用离散混沌时间序列同步调制方法实现对光纤传感网络传输数据导入过程中调制编码处理,根据混沌随机编码特性实现对光纤传感网络传输数据过程中的同步输出稳定性调节和自主随机编码,构建光纤传感网络信息传输泄漏抑制的加密密钥,通过Logistics映射实现对光纤传感网络传输数据导入过程中的信息泄漏加密重传,根据光纤传感网络传输数据的混合敏感密钥表征和算术编码,实现信息泄漏控制和数据安全导入。实验结果表明,采用该方法进行光纤传感网络传输数据导入的加密性能较好,其光纤传感网络传输数据已加密比特序列的识别率为98%,误码率仅为2.7∗10-9%,抗泄漏能力达到了0.970,并且导入后的数据完整度达到了0.996,说明该方法具备了较强的加密效果、抗泄漏能力,实现数据的安全导入和加密传输。

基于无线传感网络的现代建筑多传感安防预警系统设计

预警系统是现代建筑智慧体系中重要组成部分,对保证建筑安全具有重要作用,但目前系统功能与性能还有待提高,在实际中错误报警比例比较高,而且反应性能比较弱,提出基于无线传感网络的现代建筑多传感安防预警系统设计。系统采用应用层、业务逻辑层、网络层与感知层四层体系结构,硬件方面对温度、烟雾、湿度、图像多种无线传感器和报警器选型与设计,利用无线传感网络对传感数据传输,软件方面通过对多传感信息融合处理,评价建筑安全等级并预警响应,以此完成基于无线传感网络的现代建筑多传感安防预警系统设计。经实验证明,设计系统错误报警比例不超过1%,反应时间不超过0.25s,在现代建筑安全防护预警领域具有良好的应用前景。

基于ZigBee无线传感网络的分簇时间同步算法

在无线传感网络中,时间同步技术在信道分配、数据收发、休眠调度中都有着关键作用。目前已有的时间同步算法,有些同步精度不高,有些需要进行频繁的数据交换导致功耗过大。因此设计出能同时满足高精度和低功耗两个要求的算法势在必行。提出的算法通过改变网络拓扑结构,构造分簇函数,选出簇头,进行分簇。在新的网络拓扑中,协调器与簇头之间通过频偏补偿来保证同步的精度,簇头与成员节点之间通过三次通信消除时延进行时间同步,从而实现全网时间同步。仿真结果表明,整个网络在较低功耗下也能有较高的同步精度。

面向无线传感网络的同步时钟技术研究

考虑到传统的时钟同步技术在信息交互过程中产生的延迟具有不确定性,为了消除其对时钟同步的影响,提出了面向无线传感网络的同步时钟技术研究。通过对任意一个网络节点在真实物理时间的本地时间进行变换处理,构建无线传感网络的线性时钟模型,根据高斯分布所具有的加减特性,计算两个连续同步轮次的动态响应时间差值,在离散形式下,构建无线传感网络观测模型。通过计算无线传感网络时钟差值的均值,得到无线传感网络节点的时间戳,将无线传感网络节点数据交互误差补偿的目标函数转换成向量的形式,补偿无线传感网络节点数据交互误差,实现无线传感网络的时钟同步处理。实验结果表明,在微秒级延迟下,该技术的同步精度仍较高,可以有效消除网络信息延迟的不确定性对同步时钟的影响。

无线传感网络中一种基于RF-GAN模型的入侵检测算法

针对现有无线传感网络入侵检测算法存在的效率低、精度差等问题,提出基于RFGAN模型的无线传感网络入侵检测算法。首先,采集无线传感网络运行数据,通过去噪、缺失补偿等步骤,完成对原始数据的预处理;然后,利用RF-GAN模型提取无线传感网络运行特征;最后,通过提取特征与检测标准的匹配,得出网络入侵检测结果。理论分析及实验结果表明:优化设计方法的入侵类型误检率明显更低,入侵数据量检测误差为0.015GB,相较于现有检测算法具有一定优势。

基于无线传感网络的智慧农业监测系统设计

在信息化、智能化的时代背景下,智慧农业已成为推动农业现代化的重要手段。在这种情况下,基于无线传感网络的智慧农业监测系统应运而生,它融合了物联网、云计算、大数据等多项先进技术,为农业生产提供了全新的解决方案。文中介绍了智慧农业监测系统的研究背景,详细阐述了系统的总体设计、硬软件设计及数据分析方法,设计了一种基于无线传感网络的智慧农业监测系统,为农业生产提供了支持。

梯度化路由算法在无线传感器网络中的应用分析

无线传感器网作为一种全新的信息获取和处理技术,是当今社会研究与应用的热点。当移动目标到传感器所在的区域时,监控到目标与无线传感器网络连接,并将目标的位置传输给用户,这一过程一直是无线传感网中经典且最值得研究的问题。路由技术协同节点跟踪,参照并结合贝叶斯理论,选择网格的序列贝叶斯滤波法,利用Matlab平台,在其上创设建立网格序列贝叶斯低通滤波器仿真,并得到了最终的路由仿真模型图,促进了动态簇网格贝叶斯滤波法的定位。

多用户源头无线传感网络不完整数据挖掘算法

针对无线传感网络多用户源头数据受噪声影响,导致数据缺失的问题,为了提高数据的完整性,提出多用户源头无线传感网络不完整数据挖掘算法。采用组合广义形态滤波方法对多用户源头无线传感网络数据展开去噪处理,避免噪声数据影响数据填补结果;采用集成学习方法对数据进行深度挖掘,将挖掘出的数据展开分类处理;利用低秩矩阵填充理论对分类后的数据展开首次填补,在此基础上引入曲线相似分类对缺失数据进行二次填补,完成多用户源头无线传感网络数据的完整挖掘。仿真结果表明,所提方法在不同数据集中获得的均方根误差低于0.164%,信噪比高于41.8dB,补全后的数据平均绝对误差为0.023%、平均百分比误差为3.5%、均方根误差为0.021%。因此,所提方法具有较好的去噪效果和较高的数据填补性能。