دانلود پایان نامه روش های مسیریابی ایمن در شبکه های حسگر بی سیم ( WSN)

اختصاصی از فی لوو دانلود پایان نامه روش های مسیریابی ایمن در شبکه های حسگر بی سیم ( WSN) دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

چکیده :

با عمومیت یافتن استفاده از شبکه‌های حسگر بی‌سیم در کاربردهای حساس مانند کاربردهای نظامی و حوزه‌های شهری، لزوم توجه به امنیت و قابلیت اطمینان در این شبکه‌ها، تبدیل به یک موضوع اساسی و حیاتی شده است. از منظر دیگر محدودیت‌های گره‌های حسگر در ارسال داده‌ها، باعث شده است که پیدا کردن مسیر و چگونگی ارسال داده‌ها به سمت ایستگاه اصلی از چالش برانگیزترین موارد در این شبکه‌ها باشد. تاکنون روش‌های زیادی برای مسیریابی در شبکه‌های حسگر بی‌سیم ارائه شده‌، ولی در بیشتر آن‌ها مسئله امنیت در نظر گرفته نشده است. همچنین روش‌های ایمن ارائه شده، مخصوص حملات خاصی بوده و یا دارای سربار بالایی هستند که با توجه به محدودیت‌های موجود در شبکه‌های حسگر، عملا قابل استفاده نمی‌باشند.

در این پایان‌نامه، ابتدا یک پروتکل خوشه بندی جدید موردبحث قرارگرفته است که دراین پروتکل با استفاده از تعداد مشخصی از گره‌های پرانرژی در شبکه و اعمال آن‌ها به عنوان وزن گره ها، نزدیک‌ترین گره‌های کم‌انرژی را جذب گره‌های پرانرژی می‌کند؛ به طوری که خوشه‌ها لزوماً از گره‌های مجاور تشکیل نشده و در واقع براساس دو پارامتر سطح انرژی و همسایگی، خوشه‌هایی با انرژی متوازن تشکیل خواهند شد. به علاوه یک تابع هزینه جدید به منظور تصمیم‌گیری در انتخاب گره‌های سرخوشه، پیشنهاد شده است که سعی در ترکیب معیارهای مختلف موثر در انتخاب بر اساس میزان اهمیت آن‌ها دارد. کارایی برتر این پروتکل از لحاظ افزایش طول عمر مفید شبکه و حفظ بهتر پوشش شبکه‌ای در مقایسه با پروتکل‌های پیشین نظیر LEACH و LEA2C و نیز تاثیر تابع هزینه پیشنهادی بر کارایی آن (با شبیه‌سازی) به اثبات رسیده است.

ودرادامه یک روش جدید برای شناسایی همسایگان و مدیریت کلید معرفی گردیده، در ادامه یک مکانیزم مسیریابی مقاوم در برابر خرابی و نفوذ با درنظرگرفتن انرژی مصرفی ارائه می‌شود که ازمزایای دو روش مسیریابی تک ‌مسیره و چندمسیره نظیر بهبود قابلیت اطمینان و تحمل پذیری در مقابل خرابی - توزیع متعادل بار - افزایش میزان پهنای باند وکاهش تأخیر بهره می‌برد. مسیریابی ارائه شده به وسیله تکنیک ناظرمحلی درمواجهه با رفتارهای بدخواهانه، ازمسیریابی تک ‌مسیره به چندمسیره تغییر حالت می‌دهد. چنین تغییر حالتی برخلاف روش‌های گذشته به صورت کنترل شده می‌باشد و در نتیجه از ایجاد سربار اضافی و مصرف انرژی بالا جلوگیری می‌کند.

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                 صفحه

فصل 1: مقدمه. 1

1-1.مقدمه. 2

1-2. اهداف تحقیق.. 4

فصل2: شبکه های حسگر. 6

2-1. تاریخچة شبکه های حسگر. 7

2-2. چرا شبکه های حسگر؟ 8

2-3. شبکه حسگر چیست؟ 9

2-4. ویژگی‌های عمومی یک شبکه حسگر. 10

2-5. ساختار ارتباطی شبکه های حسگر. 13

2-4. ساختمان گره 14

2-5. ساختار کلی شبکه حس/کار بی سیم.. 15

2-6. ویژگی های شبکه حسگر/کارانداز 17

2-7. فاکتور های طراحی درشبکه های حسگر بی سیم.. 18

2-8. کاربرد ها و مزایای استفاده از شبکه های حسگر. 23

2-9. محدودیتهای سخت افزاری یک گره حسگر. 26

2-10. معماری شبکه های حسگر. 27

2-11. معماری ارتباطی در شبکه های حسگر. 27

2-12. اجزای سخت افزاری هرگره 29

2-12-1. واحد پردازنده مرکزی (CPU) 30

2-12-2. فرستنده - گیرنده رادیویی.. 31

2-12-3. حسگر ها 32

2-12-4. حسگرGPS. 33

2-12-5. منبع تغذیه. 34

2-12-4-1. باطری ها و سلولهای خورشیدی.. 34

2-13. اجزای نرم افزاری.. 35

2-13-1. سیستم عاملTiny OS. 35

2-14. خلاصه. 36

فصل3 :مسیریابی درشبکه های حسگربی سیم.. 38

3-1. مقدمه. 39

3-2. ویژگی‌های مسیریابی در شبکه حسگر بی‌سیم.. 39

3-3. روش‌های مسیریابی در شبکه‌های حسگر بی‌سیم.. 42

3-3-1. پارامترهای مطرح درپروتکل های مسیریابی درشبکه های حسگر بی سیم.. 43

3-3-2. مسیریابی مسطح (مبتنی بر داده Data Centric - ) 45

3-3-2-1. Gossiping و Flooding. 46

3-3-2-2. SPIN.. 47

3-3-2-3. Directed Diffusion. 49

3-3-2-4. EAR.. 51

3-3-2-5. GBR.. 53

3-3-3. مسیریابی مبتنی برمکان.. 55

3-3-3-1. GEAR.. 55

3-3-4. مسیریابی سلسه مراتبی(مبتنی بر خوشه‌بندی) 58

3-3-5. پروتکل خوشه‌بندی LEACH.. 59

3-3-6. پروتکل خوشه‌بندیLEACH متمرکز. 61

3-3-7. PEGASIS. 62

3-3-7. TEEN.. 65

3-3-8. APTEEN.. 67

فصل4: ارسال مطمئن داده ها در شبکه های حسگر بی سیم با استفاده ازمسیریابی چندگانه  69

4-1. مقدمه. 70

4-2. چالش های موجود در حمایت از کیفیت خدمات درشبکه های حسگربی سیم.. 71

4-3. مسیریابی چندگانه. 73

4-3-1. مزایای روشهای مسیریابی چندگانه. 74

4-3-1-1. بهبود قابلیت اطمینان و تحمل پذیری در مقابل خرابی.. 74

4-3-1-2. توزیع متعادل بار 74

4-3-1-3. افزایش میزان پهنای باند. 75

4-3-1-4. کاهش تأخیر. 77

4-3-2. عناصر تشکیل دهنده یک پروتکل مسیریابی چندگانه. 78

4-3-2-1. شناسایی مسیرها 78

4-3-2-2. توزیع ترافیک.... 79

4-3-2-3. نگهداری مسیرها 80

4-4. مسیریابی چندگانه در شبکه های حسگربی سیم وبی سیم موردی.. 80

4-4-1. قابلیت اطمینان و تحمل پذیری در مقابل خرابی.. 80

4-4-2. کاهش تاخیر. 85

4-4-3. کاهش میزان انرژی مصرفی در شبکه. 86

فصل5: انرژی مطمئن در پروتکل مسیریابی شبکه های حسگر بی سیم.. 93

5-1. چکیده 94

5-2. مقدمه. 95

5-3. پروتکل های مسیریابی در شبکه های حسگر بی سیم.. 98

5-3-1. پروتکل مسیریابی با توجه به بهره وری انرژی.. 98

5-3-2. پروتکل مسیریابی با در نظر گرفتن ضریب اطمینان.. 99

5-4. تجزیه و تحلیل مکانیزم های پروتکل مسیریابی.. 99

5-4-1. مقایسه بین چندمسیرمسیریابی ازهم گسسته وپیوسته. 100

5-4-2. مقایسه بین همتاسازی بسته وحمل ونقل برگزیده 100

5-5. معماری سیستم REAR.. 101

5-5-1. شرح ماژول های دقیق در مورد REAR.. 103

5-6. ویژگی های تفصیلی وتکمیل کننده ی REAR.. 105

5-6-1. ویژگی های تفصیلی وتکمیل کننده ی REAR.. 106

5-6-2. توپولوژی شبکه مقاوم در REAR.. 106

5-6-3. ویژگی های قابل اطمینان انتقال داده هادرREAR.. 107

5-7. ارزیابی عملکردREAR.. 107

فصل6: جمع بندی ونتیجه گیری.. 110

6-1 .مقدمه. 111

6-2. نتیجه گیری.. 112

6-3 . پیشنهاد ها 114

پیوست... 116

7-1. Nano-Qplus Platform.. 116

7-1-1. ویژگی های کلیدی برای شبکه گیرنده بی سیم.. 117

فهرست منابع.. 120