集裝箱碼頭無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)安全路由協(xié)議研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是近年來發(fā)展迅速的一種信息采集平臺,能夠?qū)崟r監(jiān)測和采集網(wǎng)絡(luò)分布區(qū)域內(nèi)的各種檢測對象的信息,并將這些信息發(fā)送到網(wǎng)關(guān)節(jié)點,以實現(xiàn)復(fù)雜的指定范圍內(nèi)目標檢測與跟蹤。集裝箱碼頭是一個國內(nèi)外運輸?shù)闹匾⒌?為了提高工作效率與保證碼頭與貨物的安全性,集裝箱自外界進入碼頭后,就要對其各種信息進行動態(tài)實時管理,而現(xiàn)在大型專業(yè)化的集裝箱碼頭年吞吐量逾百萬箱,需要利用有效地無線監(jiān)測控制系統(tǒng)來支持集裝箱碼頭的高效運作。由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有快速

2、展開、抗毀性強等特點,很適用于集裝箱碼頭。
　　 本文分析了集裝箱碼頭無線通信的需求及特點,針對傳統(tǒng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法的簇首分不均衡,存在盲區(qū),能量負載不均衡和簇首由于通信距離增大能量消耗過快等問題,設(shè)計了一種改進的基于分簇的多跳無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法。通過在簇形成階段前將整個監(jiān)測區(qū)域劃分為小區(qū)域,按相對剩余工作時間作為參考值確定簇首節(jié)點的選取,并在數(shù)據(jù)融合以后通過在簇首間采用多跳通信實現(xiàn)設(shè)計目標。仿真結(jié)果得出,算法在延長網(wǎng)

3、絡(luò)生命周期,提高網(wǎng)絡(luò)負載平衡和消除盲區(qū)方面有較好的表現(xiàn)。
　　 為了提高基于集裝箱碼頭路由協(xié)議的安全性,本文針對各種安全加密算法尤其是關(guān)鍵的密鑰預(yù)分配算法進行了研究,針對集裝箱碼頭工作環(huán)境以及系統(tǒng)的功能需要,提出了一種改進的基于分簇的密鑰管理協(xié)議。本文對基站,簇首,簇內(nèi)成員組成的二級結(jié)構(gòu)進行研究；首先采用哈希函數(shù)對基站與簇首通信的基于基本概率預(yù)分配方案進行優(yōu)化；然后通過簇首再將分配到得密鑰采用相似方案分配給簇內(nèi)節(jié)點；最后與已有方