無線傳感器網絡節(jié)點設計及對抗.pdf

1、無線傳感器網絡技術綜合了傳感器技術、無線通信技術、網絡互聯(lián)技術與分布式信息處理技術，在國際上被認為是繼互聯(lián)網之后的第二大網絡，對人類未來生產生活產生深遠影響的新興技術。無線傳感器網絡主要面向“物與物、人與物”之間的信息交互，由于能夠快速動態(tài)自組網并且具有較高的可靠性，近年興起的物聯(lián)網的末端設備和設施大量使用無線傳感器網絡技術。
　　 本文設計了一種基于TMOTE方案的無線傳感器網絡硬件平臺，使用Protel2004繪制了原理圖與

2、PCB圖，并生產出硬件節(jié)點。接著對該節(jié)點進行了硬件性能和功能測試，主要測試的內容包括無線芯片工作頻點和發(fā)射功率，傳感器數據采集，USB編程以及調試功能。同時在節(jié)點上基于TinyOS實現路由協(xié)議，并給出了即時調試信息的輸出圖。
　　 無線傳感器網絡的應用范圍十分廣泛，鑒于其自身硬件節(jié)點的條件限制和平臺的差異性，無論是構建新網絡，升級改造現有網絡還是測試新協(xié)議，都需要對網絡的可靠性和有效性進行客觀地評估，從而降低網絡建設的投資風險。

3、文中使用OPNET仿真平臺對無線傳感器進行建模，主要的功能模塊包括電源模塊、MAC模塊、網絡層模塊和應用層模塊，其中核心部分為MAC層和網絡層模塊。MAC層模塊實現了載波監(jiān)聽多路訪問/避免碰撞功能，網絡層負責數據流的處理與實現路由協(xié)議。
　　 隨著無線傳感器網絡的廣泛應用，其安全性和可靠性越來越受到重視。文中重點對無線傳感器網絡的網絡層安全進行分析和研究，對洪泛攻擊和黑洞攻擊進行了仿真，從理論上分析蟲洞攻擊對網絡的影響。在洪泛攻

4、擊中，洪泛對數據包有一定的影響并隨著攻擊節(jié)點的數目增加，網絡性能下降較快，主要由于路由尋找的速度下降、數據發(fā)送時的沖突避免過程的退避時延增加，而隨著時間的推移網絡擁堵加劇，數據包的丟失情況更加嚴重。在黑洞攻擊中，分別在網絡中隨機加入多個黑洞攻擊節(jié)點，隨著網絡中黑洞攻擊節(jié)點數目的增加，網絡丟包數量和丟包率不斷增大。蟲洞攻擊能夠嚴重影響基于最小時延和最短路徑類型的網絡，文中對一對攻擊節(jié)點形成的蟲洞攻擊進行了分析，分析的場景為一個圓形網絡半徑