無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全和優(yōu)化

前言

　　無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是近年來(lái)迅速發(fā)展和普遍重視的新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它的出現(xiàn)和發(fā)展對(duì)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)產(chǎn)生了極其深刻的影響，也顯著地改變了人們的觀念。與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)不同，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)將現(xiàn)代通信技術(shù)、微型傳感器技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有機(jī)地融合為一體，在軍事、環(huán)境監(jiān)測(cè)、家庭自動(dòng)化及其他很多領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景?！　”緯鴩@著近年來(lái)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在能量管理、數(shù)據(jù)管理、安全管理等方面的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)，以優(yōu)化和安全為主線索，基于作者在分簇策略和優(yōu)化、密鑰管理技術(shù)、路由協(xié)議和安全、拓?fù)淙蒎e(cuò)優(yōu)化、MAC協(xié)議和優(yōu)化、節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)：跨層協(xié)作和優(yōu)化等課題中的研究成果，并結(jié)合相關(guān)領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)外重要研究成果展開(kāi)詳細(xì)地闡述和分析，全書分八個(gè)部分共22章?！　〉谝徊糠志C述，包括第1章，主要介紹無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本概念、主要技術(shù)和發(fā)展趨勢(shì)。第二部分主要介紹分簇策略和優(yōu)化算法在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，其中第2章介紹分簇結(jié)構(gòu)的原理和經(jīng)典算法；第3章介紹基于圖論的分簇算法和策略；第4章介紹安全的分簇算法和策略.第三部分主要介紹密鑰管理技術(shù)，在分析無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的密鑰管理需求的基礎(chǔ)上，第5章介紹基于分布式體系結(jié)構(gòu)的密鑰管理方案；第6章分析分簇式的密鑰管理策略；第7章介紹組密鑰管理策略。第四部分主要介紹安全路由技術(shù)和協(xié)議，其中第8章介紹和分析無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議研究進(jìn)展；第9章介紹經(jīng)典的組播路由協(xié)議；第10章分析無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的安全路由協(xié)議。

內(nèi)容概要

本書圍繞著近年來(lái)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在能量管理、數(shù)據(jù)管理、安全管理等方面的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)，以優(yōu)化和安全為主線索，重點(diǎn)介紹和分析分簇策略和優(yōu)化、密鑰管理技術(shù)、路由協(xié)議和安全、拓?fù)淙蒎e(cuò)優(yōu)化、MAC協(xié)議和優(yōu)化、節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)、跨層協(xié)作和優(yōu)化等技術(shù)問(wèn)題和解決策略。    本書可作為高等院校計(jì)算機(jī)應(yīng)用類、通信工程以及電子信息類研究生和高年級(jí)本科生教材，也可作為相關(guān)領(lǐng)域的工程技術(shù)人員的參考書。

書籍目錄

第一部分 緒論   第1章 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述 第二部分 分簇策略和優(yōu)化   第2章　分簇結(jié)構(gòu)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)   第3章 基于圖論的能量有效的分簇算法   第4章 安全可靠的分簇策略 第三部分 密鑰管理技術(shù)   第5章 基于分布式體系結(jié)構(gòu)的密鑰管理方案   第6章 基于分簇式的密鑰管理   第7章 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中組密鑰管理 第四部分 路由協(xié)議和安全   第8章 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議   第9章 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)組播路由協(xié)議   第10章 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全路由協(xié)議 第五部分 拓?fù)淙蒎e(cuò)優(yōu)化   第11章 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙蒎e(cuò)優(yōu)化   第12章 基于小世界的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋬?yōu)化   第13章 基于網(wǎng)絡(luò)編碼的拓?fù)淙蒎e(cuò)研究 第六部分 MAC協(xié)議和優(yōu)化   第14章 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC層協(xié)議   第15章 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC層建模   第16章 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC層優(yōu)化 第七部分 節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)   第17章 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位機(jī)制   第18章 DV-HOP定位算法及其優(yōu)化   第19章 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)安全定位技術(shù) 第八部分 跨層協(xié)作與優(yōu)化   第20章 跨層協(xié)作設(shè)計(jì)基礎(chǔ)   第21章 跨層協(xié)作MAC協(xié)議   第22章 基于跨層協(xié)作的路由協(xié)議

章節(jié)摘錄

　　無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Network，WSN）是多學(xué)科高度交叉的前沿研究課題，綜合了傳感器、嵌入式計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)及通信、分布式信息處理等技術(shù)。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)利用大量的微型傳感計(jì)算節(jié)點(diǎn)通過(guò)自組織網(wǎng)絡(luò)以協(xié)作方式進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、感知和采集各類環(huán)境或監(jiān)測(cè)對(duì)象的信息，以一種“無(wú)處不在的計(jì)算”的新型計(jì)算模式，成為連接物理世界、數(shù)字虛擬世界和人類社會(huì)的橋梁.無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在環(huán)境監(jiān)測(cè)、資源監(jiān)測(cè)、災(zāi)害污染監(jiān)測(cè)、公共安全和國(guó)防、智能交通等各個(gè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用前景，也是國(guó)際上信息領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。　　第1章 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述　　本章首先對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的概念、特點(diǎn)做一個(gè)簡(jiǎn)要的介紹，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)是開(kāi)展對(duì)此類網(wǎng)絡(luò)研究的出發(fā)點(diǎn)和立足點(diǎn)。然后我們介紹無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)，正是這些應(yīng)用引導(dǎo)了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的理論和技術(shù)研究日益成熟。最后本章結(jié)合作者的研究體會(huì)介紹了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵問(wèn)題?！　?.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的概念和特點(diǎn)　　1.1.1 基本概念　　隨著微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)、無(wú)線通信和數(shù)字電子技術(shù)的進(jìn)步和日益成熟，具有感知能力、計(jì)算能力和通信能力的微型傳感器已經(jīng)出現(xiàn)。每個(gè)傳感器由數(shù)據(jù)采集模塊（傳感器、A／D轉(zhuǎn)換器）、數(shù)據(jù)處理和控制模塊（微處理器、存儲(chǔ)器）、通信模塊（無(wú)線收發(fā)器）和供電模塊（電池、DC／DC能量轉(zhuǎn)換器）等組成?！　o(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)一般包括傳感器節(jié)點(diǎn)和匯聚節(jié)點(diǎn)（sinknode）。節(jié)點(diǎn)可以通過(guò)飛機(jī)布撒或人工布置等方式，大量部署在被感知對(duì)象內(nèi)部或附件中。這些節(jié)點(diǎn)通過(guò)自組織的方式構(gòu)成無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，以協(xié)作的方式實(shí)時(shí)感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)的信息，并通過(guò)多跳的方式經(jīng)由匯聚節(jié)點(diǎn)鏈路將整個(gè)區(qū)域的信息傳送到遠(yuǎn)程控制管理中心。反之遠(yuǎn)程控制管理中心也可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和操作。　　……

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