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三维无线传感器网络中虚拟力引导的鲸鱼覆盖优化算法 被引量：2
1
作者 侯华 周佳明 蔡剑平 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第1期152-156,共5页
针对如何设计适用于现实物理世界的三维覆盖优化算法并最大化覆盖率问题,本文提出了一种虚拟力引导的鲸鱼覆盖优化算法(VFWOA)。利用Halton序列初始化生成均匀分布的鲸鱼种群,增强种群多样性以提升算法跳出局部最优解的能力;采用虚拟力... 针对如何设计适用于现实物理世界的三维覆盖优化算法并最大化覆盖率问题,本文提出了一种虚拟力引导的鲸鱼覆盖优化算法(VFWOA)。利用Halton序列初始化生成均匀分布的鲸鱼种群,增强种群多样性以提升算法跳出局部最优解的能力;采用虚拟力算法引导最优个体位置更新,加快算法寻优速度;引入多样性策略,控制种群的变化,提升算法寻优能力。仿真结果表明,与改进鲸鱼优化算法(WOA)、改进麻雀搜索算法和改进人工蜂群算法相比,本文所提算法提高了节点覆盖率并改善了网络的连通性。 展开更多
关键词 无线传感器网络 覆盖优化 鲸鱼优化算法 覆盖率
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改进元胞自动机的无线传感器网络协同覆盖 被引量：1
2
作者 滕志军 刘佳林 +1 位作者 付雨珊 皇甫泽南 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第4期114-118,共5页
针对传统群智能覆盖优化算法在寻优过程中,节点移动距离过大,不能控制小区域的K重覆盖等问题。将元胞自动机模型融入无线传感器网络(WSNs)部署中,通过节点感知周围邻居的覆盖情况并结合可变搜索邻居,可提升覆盖率至100%。利用概率重构函... 针对传统群智能覆盖优化算法在寻优过程中,节点移动距离过大,不能控制小区域的K重覆盖等问题。将元胞自动机模型融入无线传感器网络(WSNs)部署中,通过节点感知周围邻居的覆盖情况并结合可变搜索邻居,可提升覆盖率至100%。利用概率重构函数,可实现精准控制各个元胞子空间的K重覆盖。将系统状态作为目标函数,建立节点与邻居节点协同机制,大大降低节点的移动距离。利用能量均衡机制,均衡各个节点能量,避免最低能量节点限制整个网络的生命周期。仿真实验结果表明:在三种抛洒场景下覆盖率都能达到100%,节点移动距离大大降低,能量分布也比较均匀。 展开更多
关键词 无线传感器网络 元胞自动机 K重覆盖 概率重构函数 群智能
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水下无线传感器网络节点定位方案综述
3
作者 羊秋玲 唐智超 +3 位作者 朱荣鑫 李文洁 程亮亮 黄向党 《通信学报》 北大核心 2025年第8期225-240,共16页
水下无线传感器网络中节点的高精度定位技术是保障海洋监测与灾害预警等关键任务数据可靠性的基础,但其定位误差可能引发数据偏差甚至系统功能失效等连锁风险。为此,系统梳理了当前水下定位技术的研究进展,围绕传统算法、深度学习模型... 水下无线传感器网络中节点的高精度定位技术是保障海洋监测与灾害预警等关键任务数据可靠性的基础,但其定位误差可能引发数据偏差甚至系统功能失效等连锁风险。为此,系统梳理了当前水下定位技术的研究进展,围绕传统算法、深度学习模型与强化学习策略3类代表性方法展开综述,对其基本原理、性能特点及适用场景进行了归纳与比较。进一步,针对定位系统中的时间同步机制与通信方式等关键技术环节进行了深入分析,探讨其对整体系统性能的影响与面临的挑战。在此基础上,展望了未来的发展趋势,包括跨层能效协同优化、人工智能与边缘智能的融合应用、面向动态拓扑网络的弹性协同定位,以及生物启发定位等探索方向。 展开更多
关键词 水下无线传感器网络 定位方案 深度学习 强化学习
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复杂环境下无线传感器节点集群动态调度算法设计
4
作者 刘张榕 许力 《传感技术学报》 北大核心 2025年第6期1127-1132,共6页
在复杂环境下无线传感器节点调度目标选择混乱,导致传感器节点接收到的目标信息存在误差,影响无线传感器节点动态调度精度和网络能耗,为此提出复杂环境下无线传感器节点集群动态调度算法。计算异构集群系统中的计算节点和通信能耗,将总... 在复杂环境下无线传感器节点调度目标选择混乱,导致传感器节点接收到的目标信息存在误差,影响无线传感器节点动态调度精度和网络能耗,为此提出复杂环境下无线传感器节点集群动态调度算法。计算异构集群系统中的计算节点和通信能耗,将总能量损耗作为约束条件。通过应用反转镜技术、Kalman滤波、模糊C均值聚类算法,对传感网络节点的空间环境进行重组和优化。计算节点集群调度的最优化函数,选择合适的集群头节点和数量,考虑节点的距离、速度等重要性因素,确定节点调度任务分配策略,定期调整集群头节点、节点位置,动态调整集群调度策略。仿真结果表明,所提方法集群调度的负载均衡度数值为18.5,节点动态调度精度平均值为85.6%,调度耗时平均值为0.17 ms。 展开更多
关键词 无线传感器 节点动态调度 模糊C均值聚类算法 协同Kalman滤波 集群调度算法
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工业无线传感器网络防移动干扰攻击节点的Stackelberg博弈
5
作者 孙子文 翟润华 杨晨曦 《传感技术学报》 北大核心 2025年第6期1081-1088,共8页
针对工业无线传感器网络k节点抗干扰攻击问题,研究一种抵御移动攻击节点的Stackelberg博弈模型。在攻击节点效用函数中加入以能量消耗函数、信道损耗函数和奖励收益函数为成本的代价函数,以约束节点的攻击效率。将移动Sink节点与移动攻... 针对工业无线传感器网络k节点抗干扰攻击问题,研究一种抵御移动攻击节点的Stackelberg博弈模型。在攻击节点效用函数中加入以能量消耗函数、信道损耗函数和奖励收益函数为成本的代价函数,以约束节点的攻击效率。将移动Sink节点与移动攻击节点之间的对抗交互行为建模为功率控制Stackelberg模型,通过求解博弈均衡解,给出节点移动位置下的最佳功率。MATLAB仿真结果表明,相比未引入成本代价函数的其他博弈功率控制方案,该方案能更有效地抑制移动攻击节点的干扰能力,同时提高移动k节点抵御干扰攻击的性能。 展开更多
关键词 工业无线传感器网络 STACKELBERG博弈 成本代价函数 干扰攻击 移动攻击节点
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基于加权DV-Hop算法的无线传感器物联网节点三维定位
6
作者 王显轩 刘炜 +1 位作者 陈洁萍 覃贵礼 《传感技术学报》 北大核心 2025年第6期1122-1126,共5页
为了更快、更准确地对无线传感器物联网节点展开定位,提出基于加权DV-Hop算法的无线传感器物联网节点三维定位的方法。采用DV-Hop算法计算无线传感器物联网节点每跳距离均值;利用加权因子和极大似然法对节点位置进行估算;并使用三维修... 为了更快、更准确地对无线传感器物联网节点展开定位,提出基于加权DV-Hop算法的无线传感器物联网节点三维定位的方法。采用DV-Hop算法计算无线传感器物联网节点每跳距离均值;利用加权因子和极大似然法对节点位置进行估算;并使用三维修正定位方法对估算的节点位置进行修正和优化,实现节点三维定位。实验结果表明,所提方法对于定位无线传感器物联网节点的平均定位误差低于0.25,归一化平均定位误差低于0.07,定位时间低于0.31 ms,定位的精度和效率较高,适用于无线传感器物联网节点定位。 展开更多
关键词 无线传感器 三维定位 加权DV-Hop算法 极大似然值 三维修正定位方法
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基于环结构的无线传感器网络基站位置隐私保护路由协议
7
作者 黄舒琳 章志明 杨伟 《计算机工程》 北大核心 2025年第4期198-207,共10页
为了加强无线传感器网络(WSN)中的基站(BS)位置隐私保护强度,同时解决现有位置隐私保护方案存在的网络能量消耗不平衡问题,提出一种基于环结构的BS位置隐私保护路由协议(RBRP)。RBRP通过建立多环结构的网络拓扑模型并设计基于环结构的... 为了加强无线传感器网络(WSN)中的基站(BS)位置隐私保护强度,同时解决现有位置隐私保护方案存在的网络能量消耗不平衡问题,提出一种基于环结构的BS位置隐私保护路由协议(RBRP)。RBRP通过建立多环结构的网络拓扑模型并设计基于环结构的数据路由,以解决能量不平衡的问题,延长网络寿命。同时,该协议在网络中注入假基站(FBS),在网络中远离BS的位置产生流量通信,从而干扰攻击者通过流量分析来确定BS位置。实验结果表明,与现有方案相比,RBRP不仅能够提高WSN中BS的位置隐私性,在源节点与BS处于同环或相邻环时其传输时延也能占据优势,还可以有效平衡能量消耗,延长网络生命周期。 展开更多
关键词 无线传感器网络 位置隐私 假基站 环结构 隐私保护
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一种无线传感器网络冗余节点定位方法
8
作者 王梦晓 刘学军 朱林 《传感技术学报》 北大核心 2025年第2期340-347,共8页
由于传统的无线传感器网络冗余节点识别方法忽略了节点的方向性,单纯依靠拓扑结构的关联规则进行节点定位,存在节点定位误差较大、节点识别精度较低的问题,提出基于TOPSIS算法的无线传感器网络冗余节点定位方法。该算法首先建立网络节... 由于传统的无线传感器网络冗余节点识别方法忽略了节点的方向性,单纯依靠拓扑结构的关联规则进行节点定位,存在节点定位误差较大、节点识别精度较低的问题,提出基于TOPSIS算法的无线传感器网络冗余节点定位方法。该算法首先建立网络节点的方向虚拟坐标,通过拓扑保留图确定所有节点在图中的坐标;其次建立无线传感器网络冗余节点判断指标体系;最后利用TOPSIS算法判断节点冗余度,确定节点在拓扑保留图中的位置,完成无线传感网络中冗余节点定位方法的设计。仿真分析表明,应用所提方法对无线传感网络中冗余节点进行识别的逼近度最高为0.98,冗余节点定位准确率为95%,真阳性率为98%,假阳性率为2%,说明所提方法对于网络冗余节点的识别精度较高,识别效果较好。 展开更多
关键词 无线传感器网络 冗余节点定位 TOPSIS算法 拓扑保留图 节点冗余度
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药品库温度监测中分层分簇无线传感器网络实时数据融合策略研究
9
作者 朱本科 高丙朋 蔡鑫 《中国测试》 北大核心 2025年第8期182-192,共11页
针对药品库中上层空间温度分布不均匀、环境温度信息采集中单传感器传输数据误差大、可靠性低可能导致实时监测效果不佳的问题,提出一种分层分簇无线传感器网络实时融合策略。该策略分为三层,其中在底层,利用改进的无迹卡尔曼滤波器对... 针对药品库中上层空间温度分布不均匀、环境温度信息采集中单传感器传输数据误差大、可靠性低可能导致实时监测效果不佳的问题,提出一种分层分簇无线传感器网络实时融合策略。该策略分为三层,其中在底层,利用改进的无迹卡尔曼滤波器对传感器采集的温度数据进行预处理;在中间层,每个簇头作为一个局部融合中心,通过并行快速对角阵权系数协方差交叉融合算法(PFDCI)对预处理的数据进行融合;在顶层的全局融合中心提出一种融合卷积神经网络和多策略天鹰算法优化改进极限学习机的网络结构处理局部融合数据,实现对药品库内环境温度的精准监测。仿真结果表明,该策略的局部融合算法与全局融合算法对测试样本的均方根误差、平均绝对误差和平均绝对百分比误差分别为0.026℃、0.020℃、0.11%和0.016℃、0.013℃、0.07%,完全满足现场测量需求。经验证,该融合策略在保证数据融合的稳定性和准确性的同时,减少了外部干扰,提高了药品库环境温度监测的精确度。 展开更多
关键词 药品库 温度监测 无线传感器网络 数据融合 无迹卡尔曼滤波 极限学习机
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动态无线传感器网络抑制病毒传播SEIHRD模型
10
作者 马洪强 范宏 黄基诞 《东华大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期203-209,共7页
研究了一类无线传感器网络(wireless sensor networks,WSN)的病毒传播模型,将病毒传播动力学SIRD模型与预防和抑制策略相结合,提出了改进的无线传感器网络病毒传播SEIHRD模型,通过两步控制病毒传播策略,给出不同传播阶段的病毒抑制措施... 研究了一类无线传感器网络(wireless sensor networks,WSN)的病毒传播模型,将病毒传播动力学SIRD模型与预防和抑制策略相结合,提出了改进的无线传感器网络病毒传播SEIHRD模型,通过两步控制病毒传播策略,给出不同传播阶段的病毒抑制措施,并通过易感节点稳定占比来说明策略对延缓病毒传播的有效性。应用下一代矩阵法计算了模型的基本再生数,验证了节点感染率损耗可以提高无线传感器网络性能,分析了有病平衡点局部稳定性条件。仿真结果验证了理论分析的正确性,表明通过动态调节参数可以有效控制病毒在无线传感器网络中的传播。 展开更多
关键词 无线传感器网络 病毒传播模型 基本再生数 动态演化 Hurwitz判据 下一代矩阵法
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无线传感器网络优质虚拟骨干的构建算法
11
作者 黄金河 梁家荣 黎昌珍 《计算机工程与科学》 北大核心 2025年第7期1181-1192,共12页
无线传感器网络的虚拟骨干由承担网络的计算和路由任务的节点组成,其能耗效率是整个网络寿命的关键。无线传感器网络的长寿命容错虚拟骨干构建问题,可以抽象成加权无向图中的加权连通坡面划分问题,这是一个NP-Hard问题。提出一种考虑寿... 无线传感器网络的虚拟骨干由承担网络的计算和路由任务的节点组成,其能耗效率是整个网络寿命的关键。无线传感器网络的长寿命容错虚拟骨干构建问题,可以抽象成加权无向图中的加权连通坡面划分问题,这是一个NP-Hard问题。提出一种考虑寿命的容错虚拟骨干构建算法,它包括2个子算法:子算法1采用贪婪策略选取能量较大的节点来构建多个不相交的连通控制集,基于睡眠唤醒机制将虚拟骨干节点电池的使用效率最大化;子算法2采用伪不相交连通控制集技术选取寿命较长的节点更新子算法1获得的虚拟骨干,构建新的长寿命容错虚拟骨干。仿真结果表明,在虚拟骨干的寿命和连通控制集的数量方面,所提算法的性能优于其他对比算法。 展开更多
关键词 无线传感器网络 虚拟骨干 加权连通坡面划分 节点能量
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一种基于无线传感器网络的猪舍环境数据融合算法 被引量：1
12
作者 刘志豪 荣丽红 +2 位作者 李娟 徐文龙 仝志民 《青岛农业大学学报(自然科学版)》 2025年第1期65-71,78,共8页
在智能化养殖背景下,针对猪舍环境数据融合精度不高的问题,提出了一种基于无线传感器网络的新型数据融合算法。首先对猪舍环境数据进行卡尔曼滤波估计,然后将估计值和测量值发送到头节点进行一致性分析和加权数据融合,最后将头节点的集... 在智能化养殖背景下,针对猪舍环境数据融合精度不高的问题,提出了一种基于无线传感器网络的新型数据融合算法。首先对猪舍环境数据进行卡尔曼滤波估计,然后将估计值和测量值发送到头节点进行一致性分析和加权数据融合,最后将头节点的集群数据融合值发送给汇聚节点,并基于一致性分析,在汇聚节点上对不同头节点的集群数据融合值进行加权数据融合。通过实例试验验证,该算法能在保证猪舍环境湿度测量精度的前提下,利用自适应多速率测量模式减少无线湿度传感器的数据传输量和能量消耗。 展开更多
关键词 猪舍环境湿度 无线传感器网络 多速率测量 数据融合
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基于多目标的无人机辅助无线传感器网络数据收集方案 被引量：2
13
作者 刘衍平 张坤坤 宋富洪 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第3期1272-1279,共8页
针对传统无人机辅助的无线传感器网络数据收集方案仅优化无人机能耗而忽略无线传感器能耗的问题,提出了一种综合考虑无人机和无线传感器能耗的联合优化方案。首先,利用K-means算法和无人机与无线传感器之间的通信阈值进行聚类分析,实现... 针对传统无人机辅助的无线传感器网络数据收集方案仅优化无人机能耗而忽略无线传感器能耗的问题,提出了一种综合考虑无人机和无线传感器能耗的联合优化方案。首先,利用K-means算法和无人机与无线传感器之间的通信阈值进行聚类分析,实现无线传感器的有效分簇。其次,构建了一个多目标优化模型,旨在协同优化传感器能耗和无人机悬停能耗,并利用多目标粒子群算法求解最优的无人机悬停位置和无线传感器发射功率。最后,基于各簇中无人机的最优悬停位置,利用蚁群算法计算无人机的最优飞行路径,以最小化无人机的飞行能耗,从而最小化整个数据收集系统的总能耗。通过仿真实验的结果表明,相较于传统方法,本文所提出的方案在系统能耗上取得了显著效果。特别地,当分簇半径为120 m时,传感器能耗降低了16.2%,无人机能耗降低了24.9%。 展开更多
关键词 无人机 无线传感器 数据收集 能耗 多目标优化
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融合GAN和混沌映射的无线传感器网络高维数据隐藏方法
14
作者 卢琼 李军 《传感技术学报》 北大核心 2025年第5期894-899,共6页
无线传感器网络高维数据中包含大量重要信息,为保证无线传感器网络高维数据安全,提出了融合生成对抗网络(GAN)和混沌映射的无线传感器网络高维数据隐藏方法。将GAN模型优化为三层网络复合残差结构,提取高维数据特征。采用混沌映射法对... 无线传感器网络高维数据中包含大量重要信息,为保证无线传感器网络高维数据安全,提出了融合生成对抗网络(GAN)和混沌映射的无线传感器网络高维数据隐藏方法。将GAN模型优化为三层网络复合残差结构,提取高维数据特征。采用混沌映射法对提取的每个特征进行置换和编码,得到隐藏的编码数据。应用逆混沌映射还原全部操作,获得密文隐藏函数,实现网络高维数据隐藏。测试结果证明:所提方法隐藏和解密无线传感器网络高维数据的时延较低,分别为24 ms和36 ms;隐藏解密后数据信息熵达到1171,最高攻击成功次数为5次,提升了数据隐藏效果,可保证无线传感器网络高维数据的安全。 展开更多
关键词 无线传感器网络 高维数据隐藏 生成对抗网络 负荷残差 混沌映射
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基于改进布谷鸟搜索算法的无线传感器网络覆盖优化
15
作者 周恺卿 杨森宇 +1 位作者 康棣文 欧云 《河南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期48-58,141,共12页
目的为了提高无线传感器网络(wireless sensor network,WSN)覆盖率,提出一种针对WSN覆盖优化的改进布谷鸟搜索(improved cuckoo search with multi-strategies,ICS-MS)算法。方法ICS-MS算法基于对标准布谷鸟搜索算法的寻优过程进行分析... 目的为了提高无线传感器网络(wireless sensor network,WSN)覆盖率,提出一种针对WSN覆盖优化的改进布谷鸟搜索(improved cuckoo search with multi-strategies,ICS-MS)算法。方法ICS-MS算法基于对标准布谷鸟搜索算法的寻优过程进行分析,通过建立马尔可夫模型,分析迭代过程,明确改进方向,降低自转移概率,减少平均理论迭代次数,进行一系列改进策略选择。首先,引入分阶段逐维更新策略,以减轻高维空间中的维度耦合效应,降低解空间的自转移概率;其次,在执行Lévy飞行操作后,依据个体适应度进行精英保留,并通过反向搜索操作扩展搜索域;最后,采用基于多策略的随机偏好游走算法,结合全局最优解的信息,引导种群向最优解方向进化。实验基于节点同构、节点感知范围与通信范围相同、节点实时感知假设,对WSN覆盖优化问题进行建模,并提出布谷鸟个体的构建方法。同时,以最大化WSN覆盖率为目标,实验采用点监测离散化方法,在节点数量20,30场景下,对ICS-MS算法与标准布谷鸟搜索(cuckoo search,CS)及其6种变体(MACS,DA-DOCS,WCSDE,ICS-ABC-OBL,CSDE,ICS)进行比较。结果结果表明,ICS-MS算法在节点数20时,相较于对比算法,覆盖率平均提升17.12%~17.35%;在节点数30时,覆盖率平均提升10.09%~18.05%。结论ICS-MS算法在WSN覆盖优化领域展现出更均匀的节点分布、更高的覆盖率和更快的收敛速率。 展开更多
关键词 无线传感器网络 马尔可夫链 布谷鸟搜索算法 逐维更新 反向搜索
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双参不确定的无线传感器网络三阶定位算法
16
作者 梅骁峻 吴华锋 +2 位作者 陈信强 鲜江峰 吴中岱 《电子测量与仪器学报》 北大核心 2025年第5期19-28,共10页
节点定位是位置信息获取的重要手段,已成为无线传感器网络(WSNs)关键技术之一。针对WSNs基于信号衰减模型中发射功率(TP)、路径损耗因子(PLE)等参数不确定性导致定位精度下降的问题,提出一种由粗至细的三阶定位方法(CFTL)。首先,通过差... 节点定位是位置信息获取的重要手段,已成为无线传感器网络(WSNs)关键技术之一。针对WSNs基于信号衰减模型中发射功率(TP)、路径损耗因子(PLE)等参数不确定性导致定位精度下降的问题,提出一种由粗至细的三阶定位方法(CFTL)。首先,通过差分形式,消除TP不确定影响,应用泰勒级数一阶展开式和对数换底操作,将定位问题转化为自然常数的最小二乘估计(NC-LSE)框架,并通过线性无偏估计法求得粗粒度位置;其次,基于粗粒度信息,构建PLE为变量的目标优化函数,引入美洲狮优化(PO)算法,优化模型中PLE值;最后,代入优化后的PLE,建立差分广义信赖域子问题(DGTRS)框架,并运用二分法求得细粒度位置。此外,应用分块矩阵广义逆定理,还推导得到双参不确定条件下的克拉美罗下界(CRLB),以评估提出算法的有效性。仿真实验及实测结果表明,所提出方法能够在不同条件下,相比于现有方法在双参不确定情况的定位精度提升至少10.96%,最高达32.18%。 展开更多
关键词 定位 无线传感器网络 双参不确定 广义信赖域子问题 克劳美罗下界
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面向TDMA无线传感器网络的攻击构造与入侵检测方法研究
17
作者 温敏初 梁炜 张嘉麟 《计算机工程》 北大核心 2025年第8期203-214,共12页
无线介质的开放性使得信息安全成为其应用中的挑战性问题之一。时分多址(TDMA)协议是面向工业等时延敏感应用的主要协议。针对TDMA无线传感器网络的时隙调度特征,提出空闲时隙攻击模型、重传时隙攻击模型这2种伪装攻击模型,并针对这2种... 无线介质的开放性使得信息安全成为其应用中的挑战性问题之一。时分多址(TDMA)协议是面向工业等时延敏感应用的主要协议。针对TDMA无线传感器网络的时隙调度特征,提出空闲时隙攻击模型、重传时隙攻击模型这2种伪装攻击模型,并针对这2种攻击模型,从TDMA无线传感器网络自身的传输特点出发,考虑网络传输的周期性及传输基本单元为一个时隙的特点,提出一种基于细粒度时间特征提取的高精度入侵检测方法。首先,利用数据包接收时间、超帧开始时间等信息进行时间维度上的细粒度特征提取,计算传输时隙的位置信息;然后,将位置信息输入无监督模型IF(Isolation Forest)进行训练和学习;最后,对在一个超帧周期内收到的同一个节点的序列号相同的2个数据包进行合法性判断。实验结果表明,所提2种伪装攻击能够逃避现有的入侵检测方法,而所提入侵检测方法可以有效检测出这2种伪装攻击,相较于传统方法,该方法在丢包率为30%时检测成功率提升14.5%。 展开更多
关键词 无线传感器网络 时分多址协议 伪装攻击 入侵检测 细粒度时间特征提取
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多条节点时间同步约束下无线传感器网络拓扑优化
18
作者 李亚韫 史磊 《传感技术学报》 北大核心 2025年第8期1476-1481,共6页
由于无线传感器网络中的节点数量和覆盖范围有限,数据传输采用多跳路由,导致传输延迟、能量消耗和数据丢失。当前的节点拓扑优化方法以能耗为约束条件,忽略了时间约束因素,导致优化过程存在弊端。提出多条节点时间同步约束下的无线传感... 由于无线传感器网络中的节点数量和覆盖范围有限,数据传输采用多跳路由,导致传输延迟、能量消耗和数据丢失。当前的节点拓扑优化方法以能耗为约束条件,忽略了时间约束因素,导致优化过程存在弊端。提出多条节点时间同步约束下的无线传感器网络拓扑优化方法。计算节点能耗情况及传输可靠度,明确可靠度与时间阈值间关系,根据节点度建立通信范围约束条件,去除噪声信号干扰。建立网络节点软硬件时钟模型,通过控制时钟系统达到多条节点时间同步约束条件,校准时钟误差,利用时钟漂移和偏移约束计算平均损失函数最优解,完成网络拓扑结构的优化。经仿真证明,所提方法的节点覆盖度保持在0.85以上,且连通性为1.0。 展开更多
关键词 无线传感器网络 网络拓扑优化 时间同步约束 结构优化
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基于特征增强的无线传感器网络日志异常检测
19
作者 赵丛丛 王奔 +2 位作者 庄友淳 李乾 张翼英 《传感技术学报》 北大核心 2025年第9期1704-1710,共7页
无线传感器网络(WSN)日志的数据结构非常复杂,然而,现有的数据预处理方法常会导致特征维度的增加,在减少噪声数据过程中不可避免地丢失部分重要信息。因此提出了一种基于特征增强的日志异常检测方法。首先,基于hypersphere构建Transfor... 无线传感器网络(WSN)日志的数据结构非常复杂,然而,现有的数据预处理方法常会导致特征维度的增加,在减少噪声数据过程中不可避免地丢失部分重要信息。因此提出了一种基于特征增强的日志异常检测方法。首先,基于hypersphere构建Transformer模型,使用Bert提取语义特征表示对数序列。其次,通过对网络日志样本进行特征压缩和特征重建,使用了改进的条件变分自编码器,解决日志数据类别不平衡导致的检测结果偏向多数类问题。网络行为的日志特征之间往往具备潜在时间与空间关系,设计了一种双通道异常检测模型,Inception-CNN模型专注于提取日志数据集中的最相关特征,来提高准确性,双向门控循环单元(BiGRU)捕获数据之间的时序关系。实验表明,在公开数据集上的精确度等指标显著优于其他几种异常检测模型。 展开更多
关键词 无线传感器网络 日志异常检测 特征提取 注意力机制
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无线传感器网络数据压缩与时延估计精度的平衡优化
20
作者 任国栋 高勇 《电讯技术》 北大核心 2025年第7期1138-1143,共6页
在大规模无线传感器网络中的时延估计研究中,良好的数据压缩是实现节省带宽资源与尽量降低时延估计精度损失的一个重要方法。然而,传统的方法在信号压缩与重建过程中存在信息损失大、计算复杂度高等问题。为了解决这些问题,提出了一种... 在大规模无线传感器网络中的时延估计研究中,良好的数据压缩是实现节省带宽资源与尽量降低时延估计精度损失的一个重要方法。然而,传统的方法在信号压缩与重建过程中存在信息损失大、计算复杂度高等问题。为了解决这些问题,提出了一种使用卷积自编码器-注意力机制-广义互相关相位变换的模型,实现无线传感器网络中的二进制相移键控(Binary Phase Shift Keying,BPSK)信号数据压缩与时延估计的平衡。仿真实验表明,相较于使用奇异值分解与赫夫曼(Huffman)编码分别压缩解压后计算的时延,所提模型具有以下优势:一是可实现更高的信号压缩率;二是重构信号具有更小的均方误差;三是压缩比例相同时具有更高的时延估计精度。仿真实验数据进一步验证了模型在应用场景中的有效性,表明其适用于大规模无线传感器网络的实际应用。 展开更多
关键词 无线传感器网络(WSN) 数据压缩 时延估计 卷积自编码器-注意力机制
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