基于物联网感知节点定位安全机制的研究与设计

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物联网感知节点定位安全机制是现阶段科研人员关注物联网信息传输安全体系的一个重要方向,科研人员通过对物联网感知节点定位与感知节点间数据传输的安全问题进行研究后发现,物联网的感知层节点较为容易遭到人为的窃取和破坏,在数据传输的过程中也容易遭到攻击和篡改,无法统一和完善自主的安全防护机制,其次感知节点群数目庞大,更加不容易统一管理和控制,再次感知节点大多需要科研人员人为地部署在复杂的地理环境中,且大多处于无人监控的地带,为了得到良好的数据信息,就需要明确未知节点的位置信息,才好进行下一步的操作,因此亟待研究一种针对物联网环境下感知节点定位和节点数据传输的安全机制。  本文拟从物联网感知层作为切入点进入到节点定位的研究,对物联网感知节点定位的安全机制进行了研究与设计,大致由以下三个方面的内容组成:(1)感知节点的划分机制;(2)ANGSO感知节点定位机制;(3)感知节点数据传输安全机制。  针对第一点本文研究了一种感知节点划分机制,在Voronoi图计算几何图论法的基础上,通过引入基于Delaunay图的感知节点划分机制来实现对目标区域的感知节点进行划分,在此基础上与传统正六边形网络节点划分机制进行对比。最后利用基于Delaunay图的感知节点划分机制给出了最优锚节点的部署方案;  针对第二点本文的做法是根据萤火虫群算法(GSO)的自身特点,把它的算法思想结合到最优锚节点选择的方案上来。结合DV-HOP算法模型建立一种新的节点自适应定位机制,ANGSO(adaptive node GSO),并利用这一机制对未知节点进行定位,最后从锚节点和未知感知节点的分布情况、邻节点关系和定位精度等方面与传统的DV-HOP定位算法进行了详细分析与对比;  针对第三点本文通过引入节点的多播源认证机制,使基站既可以接收到锚节点广播的位置信息并且不会被第三方获取,其次加入节点信息接收方基站的时间同步和身份验证机制,最终使得节点信息在数据传输过程中达到安全通信的目的。  本文在传统感知节点定位算法的基础上,设计了一种基于物联网感知节点定位的安全机制,借助Matlab7.0.1实验平台,通过模拟仿真验证了本文的设计方法的正确性。最后通过测试,对比改进前后的定位机制,并与传统的正六边形网络划分机制和DV-HOP定位算法进行对比,最终验证此安全机制可以有效的防护感知节点在定位,数据传输方面的缺陷和纰漏,形成一个安全可靠的物联网应用环境。
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