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本文针对当前无线传感器网络中缺乏信任管理机制,将信任管理引入到无线传感器网络的管理体系,整个网络以节点信任度作为基础来组建,并以信任度作为网络各种行为的依据。提出了一个基于节点信任的WSNs信任管理模型,该模型包括三部分内容:基础框架搭建、信任值评估和基于信任的数据融合,研究的成果概括如下:
1)基础框架搭建:为了尽可能地缩短总传输距离以节省能耗,首先通过改进快速聚类算法把网络节点分为若干个节点簇,参考簇的重心选择合适的簇头节点和中继节点。其次进一步讨论在节点剩余能量值和信任值变化时信任基本框架的变更方法:考虑节点在承担不同的任务时消耗的能量不同,在能量得到保证的条件下,通过节点的信任值选择可靠的节点。使节点得到充分有效的利用,同时通过信任值反映节点可信赖的程度,加强了无线传感器网络的安全保证。
2)信任值评估:基础框架优劣的关键足能否选取信任值可靠的节点,因此我们对以前笼统的信任概念进行了细化,引入信任证据的概念,把难以度量的节点信任证据逐层分解为多个特性和多个证据的组合,建立信任证据层次结构,在此基础上提出一种基于信任证据的信任评估方法。对评估中最基础的证据进行了多方面的研究,包括证据的定义、获取方式、表示方法和规范化方法。然后,把AHP原理应用到信任分解模型中,确定了证据和特性的权重。在此基础上,利用证据、特性及其权重提出特性评估公式和整体用户信任评估公式,实现基于AHP的普通节点的单次信任评估。最后在中继节点和簇头节点处进行信任值综合评估和信任更新的计算。
3)基于信任的数据融合:WSNs信任管理模型的实际作用主要体现在对网络的优化。我们基于基础框架和信任值的评估初步提出了一种基于信任的WSNs网内数据融合方法。首先利用信任值较高的节点数据对真实数据进行初步估计,将估计值与其他数据进行比较,排除异常数据,最后根据节点的信任值分配其权重值的大小,做出止确的判断,融合数据得到更合理的结果。