无线传感器网络可靠性研究

周鹏程

（湖南工程职业技术学院，湖南长沙410151)

无线传感器网络可靠性研究

周鹏程

（湖南工程职业技术学院，湖南长沙410151)

随着技术的发展，无线传感器技术在实际生活及国民经济中的得到了更广泛的应用，对于网络中数据传输的可靠性更加依赖。该文首先介绍了无线传感器网络面临的安全困境，然后对无线传感器网络的定义进行了解读，并对基于寿命的无线传感器网络的可靠性以及基于安全的无线传感器网络可靠性进行了分析，进一步探讨了基于安全的无线传感网络可靠性，希望对提高无线传感器网络可靠性能起到一定的帮助。

无线传感器网络；可靠性；数据传输

1 概述

随着科技的不断进步，无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）技术日趋成熟，WSN的应用也更加广泛，针对它的研究也不断增多。在十一级应用过程中，无线传感器网络还面临着诸多问题。包括信号传输、能量消耗、保密隐蔽等等，其中数据传输的可靠性尤其重要。种种问题制约着无线传感器网络的进一步应用。

2 WSN面临的安全威胁

传感器网络为在复杂的环境中部署大规模的网络，进行实时数据采集与处理带来了希望。但是WSN自身的特点决定了其安全问题将有别于传统网络，其不可靠的无线通信信道又使得安全防范变得更加困难。尤其WSN的工作环境经常处于无人维护、不可控制中，除了具有一般无线网络所面临的信息泄露、信息篡改、重放攻击、拒绝服务等多种威胁外，WSN还面临传感节点容易被攻击者物理操纵，并获取存储在传感节点中的所有信息，从而威胁整个网络。

这就要求WSN必须具有更高、更强的安全机制，来克服WSN在安全方面的弱点，以保证WSN在各个领域的渗透式应用。

首先，随着射频识别技术的大面积投入使用，数据安全问题日趋严峻，原有的信息系统已经不能提供足够的安全保证。主要表现在：电子标签计算能力较弱，数据包的无线网络传输可能被捕获，篡改，信息的安全性和隐藏性决定了物联网是否能够持续高速发展和扩张。

其次，在无线传感器网络中传感器节点众多，而且部署的场合为公共区域，通过无线传感器网络接收信息，安全系数不高，信号容易被干扰甚至捕获;另外无线传感器网络中的路由协议由于其自身特点，存在较多的安全漏洞，容易被恶意的路由信息攻击导致网络瘫痪。

最后，无线通信通道不稳定的问题也使得安全性和可靠性面临更严峻的考验，WSN节点必须能够检测和识别不可信任的传感器节点，以保护监控区域的安全，防范各种攻击，维护整个物联网系统的安全性和完整性。

3 WSN可靠性的相关概述研究

3.1 WSN可靠性的定义

目前无线传感器网络可靠性没有统一的定义。在可靠性理论中，可靠性的定义是“在规定的条件下，指定的时间，完成规定的功能概率”。该定义也可用于无线传感器网络。在无线传感器网络中，“指定功能”是由用户确定的不确定性要求，用户规格不同，获得的可靠性值不一致。已有研究中无线传感器网络的可靠性定义其实从两个方面考虑了指定的功能。一方面，从无线传感器网络的角度来看无法达到规定的功能;另一方面，从无线传感器网络可以实现功能角度。

3.2 WSN安全可靠性分析

WSN是典型的分布式网络系统，是具有一定程度的自组织网络，网络拓扑的动态变化也具有一定程度的自适应性，其安全性和可靠性要求是安全架构设计的基础。WSN节点数量较多，网络本身具有较强的可靠性和鲁棒性，因此整个WSN对于抵御网络攻击性能更好，具备一定的智能性，具有检测入侵源的能力。

(1)基于寿命的无线传感器网络可靠性

无线传感器的使用具有一定的时间限制，并且通过更新换代来促进新的发展。在无线传感器网络的使用过程中，要通过不断的更新技术来促进网络数据的进一步发展以及更气，这就使得无线传感器网络的可靠性发展就一定的寿命。

如果超过一定的时间，无线传感器网络就会由于缺乏技术而被淘汰下去，并且产生出新的技术，这样也给我国网络技术的发展带来一定的促进意义。所以，从无线传感器网络的使用寿命上来说具有一定的可靠性。

(2)基于安全的无线传感器网络可靠性

由于无线传感器技术上的要求，无线传感器网络发展面临着很大的风险。因此，可靠的无线传感器网络的运行，将会让我国发展产生蝴蝶效应。然而，无线传感器网络的安全隐患与可靠性离不开关系，两者紧密相关。无线传感器网络是发展的重要环节，此环节如果被严格重视，这样也会大大增加无线传感器网络运行的可靠性。换句话说，无线传感器网络发展是否安全直接影响了无线传感器网络发展的可靠性。在无线传感器网络的发展过程中，如果能够避免安全风险，并且网络的发展都能够符合国家要求，发展的整个过程也都符合制定的标准，那么就会更好地促进我国网络技术的提高。

4 结论

随着无线传感器技术的不断发展，在促进网络数据发展的同时，也面临着很多棘手的问题。尤其是在复杂网络系统中要充分考虑到各个元件之间的可靠重组关系，这样也能更好地保障无线传播系统的完善性，并且促进传感器网络中各个节点连接。总之，通过发展无线传感器来促进数据网络的发展，这样也可以更好地促进我国网络事业的发展。

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Reliability Research of Wireless Sensor Network

ZHOU Peng-cheng

(Hunan Vocational College of Engineering,Changsha 410151，China)

With the development of technology,wireless sensor technology has been widely used in real life and national econo⁃my,and it is more dependent on the reliability of data transmission in the network.This paper first introduces the security dilem⁃ma faced by wireless sensor networks,and then explains the definition of wireless sensor networks.The reliability of life-based wireless sensor networks and the reliability of wireless sensor networks Based on security are analyzed.Based on the reliability of wireless sensor networks,hoping to improve the reliability of wireless sensor networks to play a certain help.

wireless sensor network;reliability;data transmission

TP393

A

1009-3044(2017)19-0012-02

2017-06-10