《基於博弈論的移動無線感測器網路節能路由技術研究》是依託北京交通大學，由張振江擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於博弈論的移動無線感測器網路節能路由技術研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：張振江
- 依託單位：北京交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
由於無線感測器節點能量受到限制，這成為網路套用所遇到的瓶頸問題。本項目結合無線感測器網路自身的特點，研究適應於特殊工作環境下的基於博弈論和節點移動代理模型的節能路由技術。在分析無線感測器網路的均勻性、覆蓋率基礎上，利用博弈論建立節點移動代理模型和對應的節能路由算法和機制；在整個無線感測器網路生命周期內，分析網路內可移動節點在移動過程中的代價函式、收益函式，保證移動節點移動和移動路徑最優，使之具有較好的覆蓋率、連通性和服務質量，減少無線感測器網路的能耗，延長整個網路工作時間；建立仿真平台，對所建模型及其相關算法進行理論分析和仿真測試。
結題摘要
無線感測器節點能量受到嚴格限制，這成為該網路在套用中所遇到的“瓶頸”問題之一。本項目結合了無線感測器網路自身的特點，主要研究了節能覆蓋及安全路由兩方面的問題。 在節能覆蓋方面，本項目主要分析了網路內可移動節點在移動過程中的能量消耗問題，在此基礎上，為了達到節能、延長網路壽命的目的，需要保證移動節點移動路徑的最優，同時需要兼顧網路覆蓋率、連通性以及服務質量。由於在無線感測器網路中，移動節點的能量消耗主要集中在節點的移動過程中，與節點移動的距離有直接關係，因此，我們在研究過程中，將移動節點的最優路徑定義為路徑最短，這樣不僅簡化了問題，同時對結果不會產生很大影響。 首先，節點定位技術是研究節點覆蓋問題的重要基礎之一。我們針對現有基於移動節點的無線感測器網路節點定位算法精度不高、耗能大的問題，提出了一種新型的利用移動節點定位未知節點的算法，仿真表明與其他定位算法相比，該算法能夠有效地提高節點的定位精度、穩定性以及節點的能量利用率。 其次，在定位技術的基礎之上，我們將工作的重點放在節能覆蓋算法的研究。針對二維空間的障礙物環境下覆蓋難的問題，我們提出了一種可行的二維空間全覆蓋算法，該算法假設環境中存在大量的矩形障礙物，仿真顯示，套用該算法，我們能夠快速覆蓋二維空間所有位置。此外，我們還研究了在混合型無線感測器網路中，運用移動感測器節點來提高覆蓋效率的問題，提出了一種基於二交換的最佳匹配移動算法，套用該算法，移動節點能夠快速、智慧型的尋找覆蓋漏洞並選擇最短移動路徑達到節能的目的，不足之處在於，為了簡化起見，該算法並未考慮實際環境的障礙物問題。因此，我們還提出了一種基於模糊邏輯控制的移動節點導航算法，用以導航移動節點智慧型的避讓障礙物，能夠成功的移動到漏洞位置。 在無線感測器安全方面，我們同樣做了大量的研究工作，主要包括安全數據融合技術、安全認證技術以及群秘鑰等方面的內用。提出的主要算法包括基於數據分割技術的高效安全數據融合方案；基於分層式數據加密的安全數據融合協定；基於混沌映射的可認證無線射頻安全機制；基於挑戰-應對的現金無線射頻認證訪問控制協定；基於切比雪夫混沌映射的群秘鑰協定；基於二叉樹結構的高效容錯群秘鑰協定等。
