无线传感器网络概述

无线传感器网络概述

1. 无线传感器网络定义

WSN（wireless sensor networks）是无线传感器网络，是由大量的具有感知能力的传感器节点，通过自组织方式构成的无线网络。传感器监控不同位置的物理或环境状况（比如温度、声音、振动、压力、运动或污染物）。无线传感器网络的发展最初起源于战场监测等军事应用。而现今无线传感器网络被应用于很多民用领域，如环境与生态监测、健康监护、家居自动化以及交通控制等。

1. 无线传感器网络组成结构

2.1   网络体系结构

无线传感器网络的体系结构的节点是多跳式转发模式，多个节点经过因特网和卫星通信网络将节点信息汇集，在传感器区域内经过多跳转发模式，把传感
信息再传送给用户，在整个系统架构中传输介质是因特网和卫星通信，而节点群、汇集节点以及网络用户端组成了整个体系结构，如图 1 所示。

 

2.2  网络节点结构

在无线传感器网络中节点是至关重要的核心基本元素，其节点结构如图 2 所示，主要包含传感器、A/D转换器、数据处理与控制模块、无线通信收发器模块、电池和能量转换模块。

 

1. 一种新型无线传感器网络安全研究

这是一种基于可搜索加密技术的无线传感器网络的安全架构，使无线传感器网络各个节点网络专注于搜集传输数据节省宝贵的计算能力，可以提高整个无线传感器网络的效率。整体网络架构如下图所示：

 

上图中无线传感器网络由 n 个节点网络组成，每个节点网络由 1 个中心节点和若干个普通节点组成。中心节点负责将普通节点搜集的数据传递出去。

其方案的架构如下图所示：

 

节点网络在搜集完该节点网络的数据后，对明文数据提取关键词集合，然后根据关键词集合建立索引，同时对明文数据加密得到密文。中心节点将密文数据和对应的索引传递到数据中心。

该系统针对无线传感器网络计算能力较小、难以完成复杂计算的问题，设计了一种无线传感器网络安全架构方案。方案将无线传感器网络划分为若干个以中心节点作为信息传输端的节点网络，中心节点传递该节点网络搜集的信息到数据中心进行处理。采用可搜索加密技术，使得管理员可以直接获取所需信息对应的密文，而不用对整体密文解密后再搜集，提高了无线传感器网络的效率。  

说明：个人作业资料整理