无线传感网络测控系统设计及安全策略研究

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1、中国科学技术大学硕士研究生学位论文摘要摘要人类进入21世纪以来，微电子机械系统(Micro-eloctro-mcchanismsystem,删S)、计算机、通信、自动控制和人工智能等学科的飞速发展孕育了一种新型的测控网络一无线传感网络(W'trelessSensorNetworks，WSN)。无线传感网络作为新兴的测控网络技术，是能够自主实现数据采集、融合和传输应用的智能网络应用系统。无线传感网络是逻辑上的信息世界与真实的物理世乔紧密结合，从而真正实现“普适计算”模式。无线传感网络技术是一项综合多门前沿学科的技术，在理论和应用两个方面良广大学者，研发人员提出了大量的挑战性

2、研究课题。目前在节点硬件平台的研究比较少，很多采用国外产品，因此本文首先对国内外的无线传感节点进行分析，研制了～款无线控制节点，结合无线采集节点组成了一个小型无线传感网络测控系统。编写了上位机软件，实现了采集节点与上位机的通讯，并使用上位机软件对无线数据的传输特性进行了分析和研究，最后通过无线传感网络测控系统对温室的温湿度实施了控制，控制效果良好。’而后，文章对无线传感网络安全特性进行了深入分析和研究。在研究和分析目前相关的网络安全算法的基础上，着重介绍了在无线网络中应用较多的安全算法：对称密钥算法。再结合国内外最新的研究成果，提出了一个无线传感网络的安全体系结构，包括系

3、统无线传感节点加入网络和节点退出策略。论文详细阐述无线传感节点加入的算法设计，提出了节点加入包括加入请求、密钥验证、设备更新三个部分；对节点退出进行了定义，认为节点的退出分为安全退出和非安全退出，并对安全退出算法进行了阐述。最后文章对无线传感网络测控技术及未来发展做出了初探性展望。关键词；无线传感网络：测控系统；设计；安全；策略中目科学技术大学硕士研究生学位论文ABSTRACTSincethe21st∞曲l巧7thedevelopmentofMEMStechnolosy,computeftechnology,communicafio轧automaticcontrolthe

4、ory,AI，etc．，hasbroughtouta蜊networksofmeasurementandcontrol--WirelessSensorNetworks。Asthe11￡Wmeasurementandcontroltechnology,WSNisthesmartnetworksystemwhich啪implementthedatacollection,dataconfusionandtransmission．Itcombinesthelo蒯informationworldandtruephysicalworld．Itc雒achievethe‘'Ubiquito

5、usComputing"modeindeed．WSNisasynthesistechnologywhichrefersal优ofknowledge，andbringsoutmanyquestionsofbasictheoryanda喀in∞痂坞technology．Nowthestudyofwirelesssensornetworks’hardwareplatformisnot晰dclybroughtout．Manycompanies辩usingtheproductsofoversea,whosead髓dedfultonisnotwellandlesse伍cient．Th

6、en,thewirelessSeIIsornetworksnode’$hardwareplatformisdeeplyanaly翟dandstudiedinthispaper．BasedonthestudyofwirelesscommunicationtechnologycombiningwiththenOWproductsoftheworld．weproposeasetofwirelesscontrolnodes，andthencomposeawirelessmeasurementandconlzolsystembycombiningwithSb岛lSOrnodes．W

7、ithaself-programmedprogrammer,thenodes鼬communicatewithothernodesandcomputers．Fth-thermore,thesystemisapplicdtothegreenhouseenvironment’scontr01．．11lcresultissatisfied．Later,thecharacteristicofwireless$eILsornetworks’securityisanalyzedandstudiedbasedOnthesecurityalgo