【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及無線通信?，尤其涉及一種無線傳感器網絡系統。
技術介紹
1、隨著無線傳感器網絡（wireless?sensor?networks，wsn）技術的快速發展，其在環境監測、智能交通、工業控制等領域中的應用越來越廣泛。然而，當wsn應用于高速移動環境（如：高鐵、地鐵等）時，傳感器節點面臨著一些技術挑戰，主要包括以下幾點。
2、頻繁的網絡切換：高速移動環境下，傳感器節點頻繁跨越不同網絡區域，導致認證過程中的延遲和不穩定，增加了節點連接中斷的風險。
3、信號衰減與干擾：復雜電磁環境引發的信號衰減和干擾，影響了傳感器節點與網絡的通信質量，導致認證失敗率上升，降低了系統的可靠性。
4、傳輸延遲與數據丟失：由于信號的快速變化，數據傳輸鏈路不穩定，導致數據延遲或丟失，傳統方法難以有效應對這一問題。
5、動態安全威脅：高速移動中，傳感器節點易遭受中間人攻擊和重放攻擊等安全威脅，現有認證機制缺乏應對動態安全威脅的適應性。
6、綜上所述，現有的無線傳感器認證傳輸方法主要針對靜態或低速移動環境設計，難以應對高速移動環境中的復雜挑戰。這不僅限制了wsn技術在高鐵等高速場景中的應用，還可能導致數據傳輸不穩定、系統安全性降低等問題。因此，亟需一種新的無線傳感器認證傳輸機制，用以解決高鐵環境下無線傳感器節點在高速移動中認證效率低、數據傳輸不穩定且存在安全風險的問題。
技術實現思路
1、本專利技術提供一種無線傳感器網絡系統，用以解決現有技術中無
2、本專利技術提供一種無線傳感器網絡系統，包括：傳感器節點、認證服務器和中央服務器，所述傳感器節點連接所述認證服務器和中央服務器。
3、所述傳感器節點用于將包括預認證信息的網絡接入請求發送至所述認證服務器，并在認證通過后，接入網絡，將采集的實時數據發送至中央服務器。
4、所述認證服務器中存儲有所述預認證信息，用于根據所述預認證信息和動態密鑰機制對所述傳感器節點進行入網認證。
5、所述中央服務器用于處理傳感器節點采集的實時數據。
6、根據本專利技術提供的一種無線傳感器網絡系統，所述認證服務器具體地用于根據當前網絡狀況和所述傳感器節點的歷史數據的歷史可信度，動態地生成密鑰，以對所述傳感器節點進行入網認證。
7、根據本專利技術提供的一種無線傳感器網絡系統，所述傳感器節點還用于根據所述實時數據的數據特征向量和歷史數據的歷史可信度，計算所述實時數據的實時可信度，并將所述實時可信度發送至所述中央服務器，所述實時可信度越高的實時數據，傳輸優先級越高。
8、所述認證服務器還用于根據預定時間段內認證失敗次數的標準差和認證失敗次數的平均值，確定認證失敗率波動系數，并將所述認證失敗率波動系數發送至所述中央服務器。
9、根據本專利技術提供的一種無線傳感器網絡系統，所述中央服務器具體用于根據綜合風險評估指數確定實時數據的響應優先級，并按所述響應優先級處理所述實時數據，所述綜合風險評估指數基于安全風險指數、所述認證失敗率波動系數和所述實時可信度確定，所述安全風險指數基于所述實時數據傳輸過程中的信道干擾指數和所述實時可信度確定。
10、根據本專利技術提供的一種無線傳感器網絡系統，按如下公式計算所述實時可信度 t。
11、。
12、其中， t的取值范圍為[0,1]， x={ x1, x2,?…?, x n}，表示所述實時數據的數據特征向量， x i表示第 i個數據項的數據特征， h={ h1, h2,?…?, h n}，表示歷史數據的歷史可信度向量， h i表示第 i個數據項的歷史可信度， ω i表示第 i個數據項的權重， n表示所述實時數據中的數據項個數。
13、根據本專利技術提供的一種無線傳感器網絡系統，按如下公式計算所述認證失敗率波動系數 f。
14、 f= σ fobs/ f avg。
15、其中， σ fobs表示預定時間段內認證失敗次數的標準差， f avg表示預定時間段內認證失敗次數的平均值。
16、根據本專利技術提供的一種無線傳感器網絡系統，按如下公式計算所述安全風險指數 s。
17、 s= g( t, i)= α·(1- t)+ β· i。
18、其中， s的取值范圍為[0,1]， t表示實時可信度， i表示所述實時數據傳輸過程中的信道干擾指數， α和 β表示權重系數。
19、根據本專利技術提供的一種無線傳感器網絡系統，按如下公式計算所述綜合風險評估指數 r。
20、 r= h( t, s, f)= λ1· s+ λ2· f·(1- t)。
21、其中， r的取值范本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種無線傳感器網絡系統，其特征在于，包括：傳感器節點、認證服務器和中央服務器，所述傳感器節點連接所述認證服務器和中央服務器；
2.根據權利要求1所述的無線傳感器網絡系統，其特征在于，所述認證服務器具體地用于根據當前網絡狀況和所述傳感器節點的歷史數據的歷史可信度，動態地生成密鑰，以對所述傳感器節點進行入網認證。
3.根據權利要求1所述的無線傳感器網絡系統，其特征在于，所述傳感器節點還用于根據所述實時數據的數據特征向量和歷史數據的歷史可信度，計算所述實時數據的實時可信度，并將所述實時可信度發送至所述中央服務器，所述實時可信度越高的實時數據，傳輸優先級越高；
4.根據權利要求3所述的無線傳感器網絡系統，其特征在于，所述中央服務器具體用于根據綜合風險評估指數確定實時數據的響應優先級，并按所述響應優先級處理所述實時數據，所述綜合風險評估指數基于安全風險指數、所述認證失敗率波動系數和所述實時可信度確定，所述安全風險指數基于所述實時數據傳輸過程中的信道干擾指數和所述實時可信度確定。
5.根據權利要求4所述的無線傳感器網絡系統，其特征在于，按如
6.根據權利要求4所述的無線傳感器網絡系統，其特征在于，按如下公式計算所述認證失敗率波動系數F：
7.根據權利要求4所述的無線傳感器網絡系統，其特征在于，按如下公式計算所述安全風險指數S：
8.根據權利要求4所述的無線傳感器網絡系統，其特征在于，按如下公式計算所述綜合風險評估指數R：
9.根據權利要求4所述的無線傳感器網絡系統，其特征在于，所述中央服務器還用于在所述綜合風險評估指數大于預設的評估指數閾值，或者所述安全風險指數大于預設的風險指數閾值的情況下，執行預設的安全防護措施，所述安全防護措施包括：所述中央服務器控制所述認證服務器更新密鑰。
10.根據權利要求1至9中任一項所述的無線傳感器網絡系統，其特征在于，所述傳感器節點還用于對所述實時數據進行預處理，包括對所述實時數據依次進行去噪、去重、壓縮和加密處理。
...【技術特征摘要】
1.一種無線傳感器網絡系統，其特征在于，包括：傳感器節點、認證服務器和中央服務器，所述傳感器節點連接所述認證服務器和中央服務器；
2.根據權利要求1所述的無線傳感器網絡系統，其特征在于，所述認證服務器具體地用于根據當前網絡狀況和所述傳感器節點的歷史數據的歷史可信度，動態地生成密鑰，以對所述傳感器節點進行入網認證。
3.根據權利要求1所述的無線傳感器網絡系統，其特征在于，所述傳感器節點還用于根據所述實時數據的數據特征向量和歷史數據的歷史可信度，計算所述實時數據的實時可信度，并將所述實時可信度發送至所述中央服務器，所述實時可信度越高的實時數據，傳輸優先級越高；
4.根據權利要求3所述的無線傳感器網絡系統，其特征在于，所述中央服務器具體用于根據綜合風險評估指數確定實時數據的響應優先級，并按所述響應優先級處理所述實時數據，所述綜合風險評估指數基于安全風險指數、所述認證失敗率波動系數和所述實時可信度確定，所述安全風險指數基于所述實時數據傳輸過程中的信道干擾指數和所...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉琦，谷雨蒙，沈曉宇，田寅，唐海川，
申請(專利權)人：中車工業研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：
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