无线传感器网络汇聚节点设计及其网络安全技术研究

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1、南开大学硕士学位论文无线传感器网络汇聚节点设计及其网络安全技术研究姓名：刘志付申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：李维祥20090601摘要无线传感器网络技术是-f-j多学科交叉的新技术，是传感器技术，嵌入式系统技术，无线通信技术和分布式计算技术飞速发展的产物，拥有巨大的应用和科研价值。无线传感器网络按节点功能可以分为传感器节点、汇聚节点和管理节点三种。其中汇聚节点是整个网络的枢纽，在传感器网络中具有及其重要的作用。虽然目前围内对无线传感器网络研究发展很快，但是对汇聚节点的研究却比较少。因此提供一种汇聚节点的解决方案，并对其相关技术进

2、行深入研究是很必要的。无线传感器网络的汇聚节点的结构是一个以特定应用为中心的典型嵌入式结构。本文根据对汇聚节点的特点和功能分析，结合嵌入式系统技术，研究和分析了汇聚节点软硬件平台的选择依据和设计原则。最终给出了一种基于ARM9架构和Linux操作系统的无线传感器网络汇聚节点的设计方法，完成了汇聚节点的硬件电路设计、Linux操作系统的移植、驱动开发和应用软件各功能模块的实现，并取得较好的实验效果。汇聚节点一般可以通过Intemet网络与管理节点通信，但是Intemet提供的开放性网络环境并不能保证汇聚节点通信的安全性。对于无线传感器网络这样的专用

3、网络，传输数据的不安全可能会造成毁灭性的后果。本文针对无线传感器网络的安全问题，借鉴Intemet网络安全通信技术，采用OpenSSL实现了无线传感器网络汇聚节点与管理节点的安全通信。关键词：无线传感器网络汇聚节点ARM9LinuxOpenSSLAbstractAbstractWirelesssensornetworkisanintersectingtechnologyofmulti—subjects，whichhasagreatvalueonscientificresearchandapplication．ItsoccurrenceiSattr

4、ibutedtotherapiddevelopmentofsensortechnology,embeddedsystemtechnology,wirelesscommunicationtechnologyanddistributedcomputingtechnology．Accordingtothefunctionofnode，wirelesssensornetworkcanbedividedintothreetypes，sensornodes，sinknodeandtaskmanagernode．Sinknodeplaysaveryimport

5、antrole，whichiSthehubofthewholenetwork．Althoughthedomesticresearchofwirelesssensornetworkhasdevelopedquickly,theresearchaboutsinknodeiSveryscarce．SoitiSimpossibletoprovideasolutionforsinknodeandfurtherstudytherelatedtechnologiesaboutit．Sinknodeisaspecialcomputersystemforspeci

6、alapplication，whichmeetsthecharacteristicsofa够picalembeddedsystem．Itisimplementedbasedontheembeddedsystem．Throughtheanalysisonthefunctionandcharacteristicsofsinknode，thispaperresearchesandintroducestheselectionbasisanddesignprinciplesofthesystemhardwareandsoftwareplatform．Fin

7、ally,thispaperintroducesadesignschemeofsinknodebasedonARM9structuralCPUandLinuxoperatingsystemandaccomplishsthehardwarecircuitdesign,transplantationofLinuxOS，thedevelopmentofdevicedriverandtheapplication．SinknodeusuallycommunicateswiththetaskmanagernodeviaInternet，buttheopenI

8、nteractenvironmentcan’tensurethesecurityofthedatatransmissionbetween