基于多虚拟环的WSN源位置隐私保护算法

为了保护无线传感器网络中源节点位置隐私,本文提出了基于多虚拟环的无线传感器网络源位置隐私保护算法(SLPMVR)。由源节点和基站节点分别生成以自身为圆心的虚拟环,在不同阶段可以通过虚拟环选择幻影节点;源节点将数据包按照最短路由策略转发至源幻影节点,源幻影节点采用基于角度的概率路由策略将接收到的数据包转发至基站幻影节点,以减少重合路径的产生;基站幻影节点选择环内路由转发方向和随机转发步数,并有条件地挑选邻居列表中节点作为下一跳,定向随机路由结束后将数据包通过最短路由的方式转发至基站,提高路由路径多样性,增加攻击者的反向追踪难度。仿真结果表明,该算法总体上提高了网络的安全周期,具有很好的隐私保护性能。

传感器网络中基于源节点有限洪泛的源位置隐私保护协议

无线传感器网络广泛应用于目标监测,攻击者能够通过逆向、逐跳追踪数据包的方式定位数据源节点,因此,需要对数据源节点的位置隐私进行保护.已有的源位置隐私保护协议产生的幻像源节点集中在真实的源节点附近,不能够较好地保护真实源节点的位置隐私.为此,文中提出基于源节点有限洪泛的源位置隐私保护协议PUSBRF.考虑到具有更强视觉能力的攻击者,文中进一步提出EPUSBRF协议.实验表明,与已有的源位置隐私保护协议相比,文中提出的两种协议显著提高了源位置隐私的安全性,平均安全时间提高将近一倍.

采空区瓦斯涌出源位置对瓦斯浓度及自燃带分布的影响

利用Fluent软件,对采空区瓦斯为采空区整个区域涌出和上、下临近层及底板遗煤处同时涌出两种情况下的流场进行了数值模拟,并分析了采空区瓦斯体积分数及自燃带分布规律。结果表明:当采空区整个区域瓦斯涌出时,采空区瓦斯体积分数由底板到顶板垂直方向上呈逐渐升高的趋势;当上、下临近层及底板遗煤处瓦斯同时涌出时,采空区瓦斯体积分数在靠近底板和顶板位置处较高,中间区域处较低。与采空区整个区域瓦斯涌出相比,当上、下临近层及底板遗煤处瓦斯同时涌出时,在采空区底板处,自燃带更靠近工作面;在采空区底板和顶板中间位置处,自燃带远离工作面;在采空区顶板处,自燃带位置几乎没有变化。

超声红外热像中激励源位置对裂纹生热的影响

超声红外热像技术是一种新型无损检测技术,裂纹生热效果直接决定了裂纹的可检测性,而激励源位置是影响裂纹生热的因素之一。针对激励源位置对裂纹生热影响不清楚的问题,建立了超声换能器与被测金属平板的有限元模型,并搭建了超声红外热像检测系统;研究了不同激励源位置时裂纹的生热特性;并利用等效摩擦力、等效速度以及等效热流进行了有效验证。研究表明:当激励源位于裂纹面正下方时,由于裂纹面两侧振动同步,裂纹生热效果将受到抑制;而随着激励源位置向两侧移动,裂纹生热呈现出先波动上升后波动下降的趋势,而且预紧力越大波动越剧烈。研究成果有效地揭示了激励源位置对裂纹生热的影响规律,为超声红外热像技术的检测优化奠定了理论基础。

采空区瓦斯涌出源位置对瓦斯分布影响的数值模拟

根据多孔介质渗流理论,利用Fluent软件,分别对采空区瓦斯在整个采空区均匀涌出、上邻近层及底板遗煤涌出2种情况下采空区瓦斯分布规律进行了数值模拟。结果表明:采空区瓦斯为上邻近层及底板遗煤处涌出时,沿走向方向,靠近上邻近层及底板处高体积分数瓦斯距离工作面较近;沿竖直方向,瓦斯体积分数分布呈钩状,靠近瓦斯涌出源处瓦斯体积分数最高;整个采空区均匀涌出时采空区瓦斯体积分数分布与上邻近层及底板遗煤涌出时有很大差别。因此,为了得到更符合实际情况的瓦斯分布规律,数值模拟时应按照现场实际的瓦斯涌出源位置建立模型。

传感网中能量均衡高效的源位置隐私保护协议

针对无线传感网中现有信源匿名协议大都存在无法同时兼顾源位置匿名性、延迟和生存周期的问题,对数据混淆、虚假信息注入等方法在隐私性、网络性能等方面进行了分析,在此基础上首次提出了基于匿名量化动态混淆环的源位置隐私保护协议ADRing:以能量均衡消耗确保的动态混淆环以及相应基于区位象限的匿名度量化评估机制来高效地保护信源节点位置隐私。仿真实验结果表明,ADRing相比于现有协议能明显改善网络能耗和延迟均衡性,延长网络寿命,能满足网络节点对于数据分组匿名性和延迟的不同需求。

等效道路线声源位置优化研究

计算道路交通噪声时,一般将每个车道等效为1个线声源。有时,为了简化计算,将道路等效为1个线声源,等效线声源位置为道路中轴;或等效为2个线声源,等效线声源位置为道路两侧中心线或两侧最外车道中心线。本文推导了不同等效方法下观测点噪声的计算公式,并探讨了不同等效方法引起的误差。研究结果表明,将道路等效为2个线声源,等效线声源位置为道路两侧中心线的简化方法引起的误差最小。

基于不规则环的源位置隐私保护路由协议

为提高物联网(IOT)应用中源节点位置距离基站较近时的隐私保护强度,提出基于不规则环的源位置隐私保护路由协议RBIR(routing based irregular ring)。设计一种创建不规则环的方法并分析环的最佳创建区域,结合中间节点实现数据包的转发。中间节点的选择受到约束,避免路径交叉;动态更新环节点,使环节点能耗分散,延长网络寿命。仿真结果表明,RBIR的网络寿命较长且安全性较好,当源节点距离基站较近时,有效保证了源位置的隐私。

一种用于源位置保护的幻影路由设计

针对传感器网络中源节点位置信息保护问题,提出基于随机游走的多幻影节点路由协议(Multi Phantom node Routing Protocol,MPRP)。MPRP引入可视区,限制节点随机游走盲目性,节省了通讯开销;在配置阶段,通过选择可视区以外的节点作为幻影节点,以保证源节点、汇聚节点、幻影节点不在同一条直线上;路由选择阶段,在多个备选幻影节点选取一个真正的幻影节点,用以迷惑网络攻击者。同时,MPRP给出了一种新的幻影节点选择方法,实现了更多的幻影节点个数,提高了幻影节点的质量。仿真结果表明,与已有的源位置保护方案相比,MPRP在降低通信开销的同时,延长了节点安全时间,提高了隐私保护性能。

基于随机虚拟环的WSNs源位置隐私保护算法

针对幻影路由算法中源节点距离基站节点较近时安全周期低的问题,提出基于随机虚拟环的无线传感器网络源位置隐私保护算法。初始时由源节点随机产生一个以基站为中心的虚拟环,利用源节点到基站的直线方程和虚拟环方程确定预期幻影源节点,为选择幻影源节点提供依据;通过数据包在虚拟环上转发随机的角度,确定第二个幻影源节点。理论分析表明算法安全周期与通信开销呈正相关。仿真结果表明,该算法能有效诱导攻击者偏离真实路径,提高安全周期。

基于虚拟环策略的WSN源位置隐私保护方案

针对传统的无线传感器网络源位置隐私保护方案的局限性进行研究,提出了一种基于虚拟环策略的隐私保护方案。在该方案中,通过随机行走后产生的幻影节点随机发起H跳有向同跳路由,从而避开了源节点可视区,并且利用以sink节点为中心的虚拟环路来提高路由路径的多样性,增加了数据包反向追踪的难度。理论分析表明,该方案能有效地避免失效路径的产生,且具有较好的安全性能。实验结果表明,与现有的隐私保护方案相比,该方案虽然引入了一些额外的时延,但是具有较高的安全时间。

轨道交通车辆车门空气声隔声试验声源位置布置探讨

空气声隔声性能是轨道车辆门系统主要指标之一。隔声试验中的声源布置对隔声量检测,尤其低频段的隔声量检测至关重要,声源位置布置不合理直接影响测试结果。目前声源技术要求和布置方法主要依据是GB/T 19889.3—2005《声学建筑和建筑构件隔声测量第3部分:建筑构件空气声隔声的实验室测量》和ISO 10140-5:2010《声学建筑部件隔音的实验室测量第5部分:测试设施的要求》。在ISO 10140-5:2010的基础上,细化声源位置选定过程,重点分析其中的注意要点,并以实际案例阐述如何准确、快速地选定最优声源方案。

基于层次和节点功率控制的源位置隐私保护策略研究

为提高无线传感器网络中源节点位置隐私的安全性和节点能量利用率,提出了一种基于层次和节点功率控制的源位置隐私保护协议。该协议主要在径向路由阶段和圆周路由阶段,完成数据包从源节点到基站的数据传送过程。同时,在路由过程中,动态调节节点发射功率,打破以往发送距离为一跳的数据包转发方式。仿真实验表明,与已有的基于幻影源路由协议相比,该协议在提高安全性的同时,可以有效利用网络中的剩余能量,实现网络寿命与能耗的均衡。

双声源位置和强度识别的三维声强方法

目前在远场识别声源空间位置和强度缺乏行之有效的方法。针对此问题,提出采用四传声器进行三维声强测量,从而构建出声强、声源坐标和声功率的非车线性方程组,求解方程得出声源空间坐标和强度的方法。以3个三维声强探头对两个同频率单极子声源的识别为例,分别利用数值仿真和半消声室内的实验进行方法验证,并对声源的识别空间分辨率做了测试,得出角度识别最大误差为3.83°,为真实值的8.5%,距离识别最大误差0.1 m,为真实距离的10%。结果表明采用该方法空间坐标和声功率识别均具有很高的准确度,双声源的空间位置分辨力也优于远场声全息方法。

一种基于有向随机步的源位置隐私保护路由策略

为提高无线传感器网络中源位置隐私的安全性,提出一种基于有向随机步的源位置隐私保护路由策略DRSP。DRSP通过产生地理位置分散的幻影源节点,借助能量充裕区域的能量形成动态、足够长的路径,从而使路由路径在全网随机多变,使敌方难以从路由路径上推测源节点的位置。

WSN中基于幻影源的源位置隐私保护研究

探讨如何提高无线传感器网络中源位置隐私的安全性和节点能量的利用率。分析基于流量分析的攻击者对源位置的安全威胁,总结7种典型的基于幻影源的源位置隐私保护策略,并提出在路由过程中,节点可以根据自身的邻节点个数、剩余能量及其到基站的距离自适应调整发射半径,打破以往的发送距离为一跳的数据包转发方式。

WSN中基于等高度路由的源位置隐私保护

在无线传感器网络中,网络中的攻击者可以通过逆向、逐跳追踪数据包的方式追踪到源节点的位置,进而危害目标对象,所以对源位置的隐私保护很重要,但已有保护源位置隐私的幻影路由协议可能产生失效路径,从而缩短安全时间。为此,提出一种有向等高度路由与幻影路由相结合的源位置隐私保护协议。数据包在进行幻影路由之前先进行h+r跳的有向等高度路由,之后再发起幻影路由过程,以避免失效路径的产生,并增加有效路径的数量。实验结果表明,当源节点位置不变时,增加少量的数据包转发开销,源节点的安全时间可以增加50%,当源节点位置变换频繁时,通信开销也明显低于PUSBRF等协议。

基于改进蚁群算法的WSN源位置隐私保护

面向目标监测任务的无线传感网(Wireless Sensor Network,WSN)通常部署在无人监管和关键敏感的环境中,无线通信的开放性严重威胁了监测目标的安全性,因此需要对源节点位置隐私进行有效保护。针对现有WSN源位置隐私保护方案普遍存在的高延迟和高能耗问题,提出了一种基于改进蚁群算法的源位置隐私保护方案EESLP-ACA(Energy Efficient Source Location Privacy based on Ant Colony Algorithm)。传感器节点接收到数据包时,将根据信息素浓度和改进的路径启发素含量选择转发节点,以最小化和均衡化网络能耗;同时通过引入参照距离并改进信息素更新机制,增大未选中节点成为转发节点的可能性,构建低概率重复动态路由,减少攻击者能够接收到的数据包数目,增加反向追踪的难度。性能分析表明,所提方案不但能有效提高蚁群算法(Ant Colony Algorithm,ACA)的性能,使其更好地应用于WSN源位置隐私保护领域;而且相较于CDR和ELSP方案,在延长网络生存周期和缩短传输延迟的同时,能有效提升源位置隐私的安全性。

基于多源位置数据的居民出行频繁模式挖掘

随着城市化进程的不断深入,居民出行频繁模式挖掘成为一个研究热点。然而,现有的研究存在一些问题,如缺乏对频繁模式发生的目的和意义的描述,以及对挖掘结果分析不全面等。针对这些问题,文中提出了一种新颖的居民出行频繁模式挖掘方法(Mining Method of Residents’Frequent Travel Patterns,MMoRFTP)。首先,采用形态学图像方式将地图划分为多个区域,利用融合后的多源位置数据来构建出行模式,并采用主题模型识别每个区域的功能;然后,将缺乏语义信息的出行轨迹转化为具有区域和功能区语义的出行轨迹,并以区域为节点、语义轨迹为边构建居民出行模式图和标签模式图,在图模型构建的基础上提出MulEdge算法来挖掘区域之间由居民出行所形成的频繁关联模式。文中以城市路网数据、POI数据、出租车GPS数据和签到数据作为对象进行实验,结果表明MMoRFTP方法具有良好的性能,其发现的出行频繁模式能为道路规划、交通管理、商业布局等应用提供决策依据。

WSN中基于假路径的源位置保护策略

为防止外部攻击者逐跳反向追踪源节点位置,提出分支假路径策略(BFP)。BFP利用特殊的数据包激发产生多条与最短路径相交的假路径。假路径引诱攻击者远离最短路径从而延长其定位源节点所需时间。策略在最短路径上传输数据包,保证最小信息延迟。模拟结果与理论分析表明,与CEM相比,BFP在耗能相等的情况下将安全时间提高约60%。