[01689975]无线传感器网络数据融合及安全技术研究

本课题为2012年度河南省科技厅科技攻关项目,项目下达编号：122102310442。 随着传感器节点制造工艺的进步以及无线通信相关技术的发展,无线传感器网络已经越来越多的应用到了国防军事、环境监测、交通管理、医疗卫生等领域。然而,无线传感器网络的带宽、能量和吞吐量等均十分有限,如何利用有限的计算和存储资源最大化网络生命周期成为传感器网络设计的挑战。数据融合技术是无线传感器网络中实现节能的关键技术,通过去除冗余的数据信息,减少网络通信量,提高能源的有效性。但与普通的传感器节点相比,融合节点更易受到恶意破坏者的攻击。因此,在实际应用中,既要求有低能耗,又要求有较高的安全性。隐私保护是物联网信息机密性的直接体现,在无线传感器网络中也尤其重要,在实际应用中,隐私保护机制更加不可或缺。数据融合中隐私保护问题的核心是如何实现私密、精确并且高效的数据融合。 针对数据融合操作安全性特别是新型低能耗的安全数据融合要求,本课题提出了一种基于Qos的多层分级隐私保护数据融合算法。该算法包含了3种类型的节点：QS节点、融合节点和叶子节。假设QS为一个时延TiD的时间,节点在这个TiD时间内分配一个通信时延ComD和一个融合时延FusD,所有节点在ComD时间内进行通信,在FusD时间内向上传输并融合。在该MPPDF-Qos方案中,由于除了发送预处理数据给簇头外,节点仅在同一组内通信,避免了不同级别中的数据碰撞的机会,并且能根据所需的隐私级提供不同的隐私保护,因此该算法在满足数据融合精确性和所需隐私的情形下,具有较低的能耗,为无线传感器网络实际应用中选择安全低能耗的数据融合方法提供依据。