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無線感測器網路題目

發布時間:2022-01-08 06:49:06

❶ 無線感測器網路可廣泛應用於哪些領域

早在上世紀70年代,就出現了將傳統感測器採用點對點傳輸、連接感測控制器而構成感測網路雛形,我們把它歸之為第一代感測器網路。隨著相關學科的不斷發展和進步,感測器網路同時還具有了獲取多種信息信號的綜合處理能力,並通過與感測控制的相聯,組成了有信息綜合和處理能力的感測器網路,這是第二代感測器網路。而從上世紀末開始,現場匯流排技術開始應用於感測器網路,人們用其組建智能化感測器網路,大量多功能感測器被運用,並使用無線技術連接,無線感測器網路逐漸形成。無線感測器網路是新一代的感測器網路,具有非常上世紀70年代,其發展和應用,將會給人類的生活和生產的各個領域帶來深遠影響。無線感測器網路可以看成是由數據獲取網路、數據頒布網路和控制管理中心三部分組成的。其主要組成部分是集成有感測器、處理單元和通信模塊的節點,各節點通過協議自組成一個分布式網路,再將採集來的數據通過優化後經無線電波傳輸給信息處理中心。

什麼是無線感測器網路

無線感測器的無線傳輸功能,常見的無線傳輸網路有RFID、ZigBee、紅外、藍牙、GPRS、4G、2G、Wi-Fi、NB-IoT。
與傳統有線網路相比,無線感測器網路技術具有很明顯的優勢特點,主要的要求有: 低能耗、低成本、通用性、網路拓撲、安全、實時性、以數據為中心等。

❸ 無線感測器網路面臨的挑戰有哪些

無線通信和低功耗嵌入式技術的飛速發展,孕育出無線感測器網路(Wireless Sensor Networks, WSN),並以其低功耗、低成本、分布式和自組織的特點帶來了信息感知的一場變革,無線感測器網路是由部署在監測區域內大量的廉價微型感測器節點,通過無線通信方式形成的一個多跳自組織網路。

信息安全
很顯然,現有的感測節點具有很大的安全漏洞,攻擊者通過此漏洞,可方便地獲取感測節點中的機密信息、修改感測節點中的程序代碼,如使得感測節點具有多個身份ID,從而以多個身份在感測器網路中進行通信,另外,攻擊還可以通過獲取存儲在感測節點中的密鑰、代碼等信息進行,從而偽造或偽裝成合法節點加入到感測網路中。一旦控制了感測器網路中的一部分節點後,攻擊者就可以發動很多種攻擊,如監聽感測器網路中傳輸的信息,向感測器網路中發布假的路由信息或傳送假的感測信息、進行拒絕服務攻擊等。
對策:由於感測節點容易被物理操縱是感測器網路不可迴避的安全問題,必須通過其它的技術方案來提高感測器網路的安全性能。如在通信前進行節點與節點的身份認證;設計新的密鑰協商方案,使得即使有一小部分節點被操縱後,攻擊者也不能或很難從獲取的節點信息推導出其它節點的密鑰信息等。另外,還可以通過對感測節點軟體的合法性進行認證等措施來提高節點本身的安全性能。
根據無線傳播和網路部署特點,攻擊者很容易通過節點間的傳輸而獲得敏感或者私有的信息,如:在使用WSN監控室內溫度和燈光的場景中,部署在室外的無線接收器可以獲取室內感測器發送過來的溫度和燈光信息;同樣攻擊者通過監聽室內和室外節點間信息的傳輸,也可以獲知室內信息,從而非法獲取出房屋主人的生活習慣等私密信息。[6]
對策:對傳輸信息加密可以解決竊聽問題,但需要一個靈活、強健的密鑰交換和管理方案,密鑰管理方案必須容易部署而且適合感測節點資源有限的特點,另外,密鑰管理方案還必須保證當部分節點被操縱後(這樣,攻擊者就可以獲取存儲在這個節點中的生成會話密鑰的信息),不會破壞整個網路的安全性。由於感測節點的內存資源有限,使得在感測器網路中實現大多數節點間端到端安全不切實際。然而在感測器網路中可以實現跳-跳之間的信息的加密,這樣感測節點只要與鄰居節點共享密鑰就可以了。在這種情況下,即使攻擊者捕獲了一個通信節點,也只是影響相鄰節點間的安全。但當攻擊者通過操縱節點發送虛假路由消息,就會影響整個網路的路由拓撲。解決這種問題的辦法是具有魯棒性的路由協議,另外一種方法是多路徑路由,通過多個路徑傳輸部分信息,並在目的地進行重組。
感測器網路是用於收集信息作為主要目的的,攻擊者可以通過竊聽、加入偽造的非法節點等方式獲取這些敏感信息,如果攻擊者知道怎樣從多路信息中獲取有限信息的相關演算法,那麼攻擊者就可以通過大量獲取的信息導出有效信息。一般感測器中的私有性問題,並不是通過感測器網路去獲取不大可能收集到的信息,而是攻擊者通過遠程監聽WSN,從而獲得大量的信息,並根據特定演算法分析出其中的私有性問題。因此攻擊者並不需要物理接觸感測節點,是一種低風險、匿名的獲得私有信息方式。遠程監聽還可以使單個攻擊者同時獲取多個節點的傳輸的信息。
對策:保證網路中的感測信息只有可信實體才可以訪問是保證私有性問題的最好方法,這可通過數據加密和訪問控制來實現;另外一種方法是限制網路所發送信息的粒度,因為信息越詳細,越有可能泄露私有性,比如,一個簇節點可以通過對從相鄰節點接收到的大量信息進行匯集處理,並只傳送處理結果,從而達到數據匿名化。
拒絕服務攻擊(DoS)
專門的拓撲維護技術研究還比較少,但相關研究結果表明優化的拓撲維護能有效地節省能量並延長網路生命周期,同時保持網路的基本屬性覆蓋或連通。本節中,根據拓撲維護決策器所選維護策略

在無線感測器網路的研究中,能效問題一直是熱點問題。當前的處理器以及無線傳輸裝置依然存在向微型化發展的空間,但在無線網路中需要數量更多的感測器,種類也要求多樣化,將它們進行鏈接,這樣會導致耗電量的加大。如何提高網路性能,延長其使用壽命,將不準確性誤差控制在最小將是下一步研究的問題。
採集與管理數據

在今後,無線感測器網路接收的數據量將會越來越大,但是當前的使用模式對於數量龐大的數據的管理和使用能力有限。如何進一步加快其時空數據處理和管理的能力,開發出新的模式將是非常有必要的。
無線通訊的標准問題

標準的不統一會給無線感測器網路的發展帶來障礙,在接下來的發展中,要開發出無線通訊標准。

❹ 無線感測器網路 畢業設計求助

基於農業環境無線感測器網路性能評估
[摘要]隨著無線感測器網路應用研究的不斷深入,通過實際感測器節點建立網路進行網路測試越來越受到人們的重視。綜合大量無線感測器網路性能研究的技術文獻和最新研究結果,提出對農業環境WSN網路性能參數。
[關鍵詞]無線感測器網路 性能測試 部署
一、引言
近年來隨著研究的深入與技術的成熟,以應用為背景,基於WSN的試驗越來越多地涌現出來,WSN正處於從研究到應用的過渡階段。對WSN網路性能的分析與評價是網路節點與部署的前提,對WSN網路性能進行分析,評價,獲得網路性能的總體情況,可以評估,鑒定和驗收一個現有網路;對一個新的待建設網路,其方案的論證也極大地依賴於如何分析和評價網路的性能。
原文鏈接:http://www.lunwenw.net/Html/tongxixue/144844137.html

基於TinyOS無線感測器網路的農業環境監測系統設計
摘要:針對傳統農業環境監測系統的局限性,設計了一種基於無線感測器網路的農業環境監測系統,給出了農業環境監測系統的體系結構,重點設計了使用MSP4300和CC2420晶元的感測器節點硬體結構和基於TinyOS操作系統構架的軟體流程,系統可以對目標監測區內的溫度、濕度、光照度等農業環境信息進行實時監測、可靠傳輸。解決了傳統農業環境監測中存在的問題,為無線感測器網路應用於農業環境監測做出探索性研究。
關鍵詞:無線感測器網路;TinyOS;精準農業;環境監測
准確實時的信息供給是精準農業的必須前提,精準農業的實現首先在於認識農田內農作物生長環境和生長情況的差異,而這必須依賴於各種先進的感測器,如大氣溫度、大氣濕度、風速、太陽輻射、作物生長情況、作物產量等各種類型感測器。如何將這些感測器採集的信息及時准確地收集,為農業專家提供決策並制定農田變數作業處方的主要數據源和參數,一直是一個難題。近年來,出現了許多採用無線公共網路和無線網路等無線通訊方式進行農、林、牧業的遠程監測的研究。這些無線通信技術的優勢是傳輸速度快、信息量大、可遠距離傳輸,但都存在功耗高、時延長、通信費用高等因素制約,使其很難廣泛地應用到農業環境監測中。
原文鏈接:http://www.lunwenw.net/Html/tongxixue/144720547.html

無線感測器網路在農作物環境信息監測中的應用
摘 要:感測器已經被廣泛的應用於工業、軍事等方面。由感測器節點構成的無線網路也已經成為現今研究的熱門問題。無線感測器網路在農業中尤其是在農作物信息檢測中的運用是將智能化、自動化應用於農業中的最好的手段之一,而選擇良好的協議標准也將會是解決問題的關鍵。
關鍵詞:協議;無線感測器網路;作物信息
1 引言
隨著網路的迅猛發展,對於網路的使用范圍越來越寬廣,而集感測器技術、微機電系統技術、無線通信技術、嵌入式計算機技術、分布式信息處理技術和無線通信技術於一體的無線感測器網路就成為當今研究的熱點。無線感測器網路是一個多學科交叉的綜合性科學研究領域,對於其網路所分布的區域內的各種環境和檢測對象的信息能夠進行實吋的監控、感知和採集,並且將這些信息先進行處理,然後通過無線方式傳輸給監控主機或者需要使用這些信息的用戶。正是因為這種廣泛的用途,使得無線感測器網路在眾多領域如農業、軍事、智能家居、森林保護等方面有著實際的用途和研究價值。
原文鏈接:http://www.lunwenw.net/Html/tongxixue/144546725.html

❺ 無線感測器網路的組網

WSN按我的理解是分為了三部分,
1、硬體,這部分可做的東西不多,應為射頻模塊一般都是購買的,擴展板或者網關點可以自製;
2、軟體,包括協議棧(多層),無線感測操作系統(tinyos,contiki),還有一些應用程序;
3、模擬,利用NS2,OMNET+,matlab等軟體來模擬某一層的協議;

建議如下:
1、先去圖書館看看關於無線感測的書籍,還有802.15.4的資料,還有Zigbee的書籍;
2、購買一套Zigbee平台跑跑,現在大部分都是Ti的套件;
3、從你需要的題目內容一步步入手!

❻ 無線感測器網路

無線感測器網路所具有的眾多類型的感測器,可探測包括地震、電磁、溫度、濕度、雜訊、光強度、壓力、土壤成分、移動物體的大小、速度和方向等周邊環境中多種多樣的現象。基於MEMS的微感測技術和無線聯網技術為無線感測器網路賦予了廣闊的應用前景。

❼ 無線感測器網路的國外期刊

我的研究方向也是WSN方面的,有很多WSN的文章發在AD HOC方面的期刊,這是我自己整理的期刊,大多是SCIE檢索的:
ISSN 期刊名稱
1556-4665 ACM TRANS ON Autonomous and Adaptive Systems
1550-4859 ACM TRANSACTIONS ON SENSOR NETWORKS
1570-8705 Ad Hoc Networks
1551-9899 AD HOC & SENSOR WIRELESS NETWORKS
1743-8225 International Journal of Ad Hoc and Ubiquitous Computing
1754-3916 International Journal of Communication Networks and Distributed Systems
1550-1329 INTERNATIONAL JOURNAL OF DISTRIBUTED SENSOR NETWORKS
1748-1279 International Journal of Sensor Networks
0914-4935 SENSORS AND MATERIALS
1424-8220 SENSORS
1546-198X SENSOR LETTERS
0260-2288 SENSOR REVIEW
1530-437X IEEE SENSORS JOURNAL
1341-8939 IEEE Transactions on Sensors and Micromachines

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