南郵本科畢設(shè)開題報告(范例)

1、南京郵電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告題目學(xué)生姓名基于多叉編碼樹的無線傳感器網(wǎng)絡(luò) ID 認(rèn)證機(jī)制曹朋飛班級學(xué)號B07030431專業(yè)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)一、課題任務(wù)的學(xué)習(xí)與理解1、課題任務(wù)的整體認(rèn)識通過對任務(wù)書的學(xué)習(xí)和與指導(dǎo)老師的交流，對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)相關(guān)知識有了初步了 解。密鑰管理和認(rèn)證技術(shù)是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks，簡稱WSN)信息安有限，因此如何研究輕量級的認(rèn)證機(jī)制是目前的熱點問題，其中包括了基于身份(ID)的認(rèn)ID編碼方式，使其具同時利用Matlab或者NS-2仿真工具驗證其有效性。2、課題的具體實現(xiàn)要求全面了解無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)，掌握WSN的安

2、全機(jī)制相關(guān)知識；對現(xiàn)有WSN的基于的認(rèn)證機(jī)制進(jìn)行深入調(diào)研和全面分析；構(gòu)建基于多叉編碼樹的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)ID認(rèn)證機(jī)制；利用Matlab或者NS-2仿真工具進(jìn)行仿真實驗。3、課題的成果形式基于多叉編碼樹的認(rèn)證機(jī)制的性能仿真演示系統(tǒng)；提交畢業(yè)設(shè)計報告及其電子文檔。二、閱讀文獻(xiàn)資料進(jìn)行調(diào)研的綜述無線傳感器包括傳感、處理、通信、能源四方面內(nèi)容。在研究過程中我們主要對其存儲能力、計算能力、通信能力展開研究討論。傳感器節(jié)點通常是一個微型的嵌入式系統(tǒng)， 具有感知物理環(huán)境數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)的能力，但它的處理能力、存儲能力和通信能力都相對較弱。目前常見的傳感器節(jié)點一般通過能量有限的電池供電，所以通常傳感器節(jié)點的電源能

3、量有限。從網(wǎng)絡(luò)功能上看，每個傳感器節(jié)點既具有傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的終端功能，也具有路管理和融合等處理，同時與其他節(jié)點協(xié)作完成一些特定任務(wù)。網(wǎng)絡(luò)中，傳感器節(jié)點的地位相同，各個節(jié)點之間可獨立采集相關(guān)信息，并可通過傳感器節(jié)點間的相互通信共享彼此之間的信息。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，從邏輯的角度分為平面結(jié)構(gòu)和層簇結(jié)構(gòu)。平面結(jié)構(gòu)服從均勻分布，層簇結(jié)構(gòu)基站在探測區(qū)域中心，各節(jié)點呈無線方式自組織。分析可知任務(wù)書要求基于多叉編碼樹，設(shè)計一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點具有可擴(kuò)展性好、節(jié)點標(biāo)識唯一、易插入刪除，以實現(xiàn)基于的密鑰管理等特征?；谌蝿?wù)書要求對有限探測區(qū)域的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)做出如下前提假設(shè)：1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點集

4、合為V，節(jié)點之間的通信鏈路組成邊的集合E，則圖G=(V, E)是一個連通圖，即本文不考慮網(wǎng)絡(luò)中存在孤立節(jié)點(無法與其它任一節(jié)點建立通信)的情形；2、本文采用以基站為中心的層簇式結(jié)構(gòu)，基站位于探測區(qū)域的中心；3、假設(shè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點在物理上是均勻分布的；4、當(dāng)節(jié)點通過多叉編碼樹分配不到ID號時，將啟用預(yù)置在每個節(jié)點中的一些特殊的ID編碼。初步研究考慮如下問題：(一) 多叉編碼樹的設(shè)計1、基站（普通簇頭）節(jié)點的鄰居數(shù)目必須小于樹的度，樹的度即為樹中孩子數(shù)最多的那個節(jié)點的孩子數(shù)；2b、考慮該節(jié)點到鄰居簇頭的距離。例如，新加入節(jié)點9，可成為節(jié)點1和節(jié)點2的鄰居，如圖1所示，節(jié)點1和節(jié)點2到節(jié)點

5、9的距離分別為d1-9d2-9d1-9d2-99成為節(jié)點2 的鄰居；c、考慮該節(jié)點附近簇頭的功率大小，和發(fā)射功率最大的簇頭成為鄰居。12dd1-92-99圖 1 簇頭鄰居選擇場景3、樹的退化問題5的200叉搜索樹最多能容納32 1010-1532 1010-1個元素的200叉搜索樹的高度可以是32 1010-14、ID過長的問題ID過長導(dǎo)致需要的節(jié)點存儲空間較大，而傳感器節(jié)點通常是一個微型的嵌入式系統(tǒng)， 具有感知物理環(huán)境數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)的能力，但它的處理能力、存儲能力和通信能力都相對較弱，所以，應(yīng)盡量縮短ID編碼的長度。(二) ID 編碼方式1、保證每個節(jié)點的ID是唯一的ID的最大長度由傳感器節(jié)

6、點的容量決定。例如一般傳感器節(jié)點容量為512k，若為二進(jìn)制編碼，則允許的最大長度為19位；若為十六進(jìn)制編碼，則允許的最大長度為17位。2、ID編碼方式的可擴(kuò)展性；I（舊節(jié)點的死亡（被俘獲：回收I，在鄰居列表中刪除。根據(jù)假設(shè)研究得出該無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點ID編碼方者管理流程。經(jīng)過仔細(xì)分析，課題中主要存在三個任務(wù)重點。其一，設(shè)計出該基于多叉編碼樹的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點Matlab 或者NS-2仿真工具并學(xué)習(xí)其使用方法，利用Matlab或者NS-2仿真工具進(jìn)行仿真實驗。三、初步擬定的執(zhí)行方案（含具體進(jìn)度計劃）1全面理解課題和設(shè)計要求，完成開題報告2周2深入調(diào)研和全面分析當(dāng)前的身份認(rèn)證方案2周3構(gòu)建基于

7、多叉編碼樹的WSN ID認(rèn)證初步方案3周4學(xué)習(xí)和安裝NS-2或者M(jìn)atlab仿真平臺2周5進(jìn)一步改進(jìn)，在仿真平臺上實現(xiàn)提出方案的性能特征3周6整理資料，撰寫論文，準(zhǔn)備答辯2周四、主要參考文獻(xiàn)和資料黃海平, 沙超, 蔣凌云. 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及其應(yīng)用 M. 北京: 2010.黃海平. 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)密鑰管理和廣播認(rèn)證協(xié)議的研究 D. 蘇州: 位論文, 2009,11.賴溪松, 韓亮, 張真誠 著, 張玉清, 肖國鎮(zhèn) 改編. 計算機(jī)密碼學(xué)及其應(yīng)用M. 業(yè)出版社, 2001.黃海平, 王汝傳, , 孫力娟, 李靖. 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)TBCCA樹形分簇算法J. 機(jī)研究與發(fā)展2009, 46(12):

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