1、集成了傳感器技術(shù)、微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)和分布式信息處理技術(shù)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)是當(dāng)前信息技術(shù)的前沿之一。目前，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種廉價(jià)、方便的信息采集方法，尤其是在敵對(duì)和惡劣的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用環(huán)境下，傳統(tǒng)的方法代價(jià)高昂因而幾乎無(wú)法使用，如戰(zhàn)場(chǎng)的生存性應(yīng)用、惡劣環(huán)境的監(jiān)測(cè)應(yīng)用、安全相關(guān)的應(yīng)用以及災(zāi)難管理等應(yīng)用，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)都顯示了巨大的應(yīng)用價(jià)值。在這些應(yīng)用中，傳感器往往是隨機(jī)部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域，我們希望傳感器一直正常工作直

2、到其能量耗盡為止。
　　 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)部署之后，傳感器節(jié)點(diǎn)采集現(xiàn)實(shí)世界中諸如熱、光或者某個(gè)監(jiān)測(cè)對(duì)象的相關(guān)物理信息，對(duì)于傳感器網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)，都通過(guò)自身的傳感電路來(lái)感知監(jiān)測(cè)對(duì)象的相關(guān)信息，從而獲取原始數(shù)據(jù)，然后通過(guò)一類稱為基站的特殊節(jié)點(diǎn)經(jīng)過(guò)匯聚和融合等相應(yīng)處理，最后由基站傳送到外界的控制中心進(jìn)行最后處理。
　　 目前，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)在很多方面得到了應(yīng)用，如環(huán)境監(jiān)測(cè)、森林防火、災(zāi)難急救、候鳥遷徙跟蹤、軍事情報(bào)收集、無(wú)線

3、定位等。與固定網(wǎng)絡(luò)一樣，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)廣泛、有效地應(yīng)用取決于安全的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、有效的定位、連通方案以及高效、節(jié)能的網(wǎng)絡(luò)路由形成機(jī)制等諸多限制性問(wèn)題的有效解決。
　　 本論文針對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全中的定位認(rèn)證技術(shù)、覆蓋連通性技術(shù)和自適應(yīng)路由拓?fù)浼夹g(shù)等關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行研究并設(shè)計(jì)開發(fā)出相關(guān)的研究成果，并對(duì)研究成果進(jìn)行了詳細(xì)的分析及討論。
　　 論文的主要章節(jié)以及研究?jī)?nèi)容具體如下：
　　 第1章主要介紹了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)及

4、應(yīng)用，在目前情況下，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用所面臨的制約因素，從而引出本論文研究的動(dòng)機(jī)和意義。
　　 第2章從無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)安全等三個(gè)方面論述了目前無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)所面臨的關(guān)鍵問(wèn)題；其中，主要論述了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在應(yīng)用方面存在的問(wèn)題，突出了本文的研究重點(diǎn)。
　　 第3章介紹了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的定位系統(tǒng)，剖析了其各組成部分以及所面臨的安全威脅，在此基礎(chǔ)上，提出了一種基于身份的安全定位認(rèn)證方案，該認(rèn)證方案能夠有效地運(yùn)用

5、在定位系統(tǒng)的各個(gè)部分。
　　 第4章針對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)部署區(qū)域內(nèi)，由于通信障礙和其他一些因素產(chǎn)生的某些節(jié)點(diǎn)無(wú)法與網(wǎng)絡(luò)通信的情況，給出了一種使用節(jié)點(diǎn)代理解決監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)通信不可達(dá)的方案，并基于一般意義的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)模型提出了一種探測(cè)覆蓋區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)連通性的算法，分析和測(cè)試結(jié)果表明了該方案具有一定的有效性及先進(jìn)性。
　　 第5章在介紹了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)特征的基礎(chǔ)上，研究一種基于自適應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)路由形成機(jī)制。通過(guò)該機(jī)制所構(gòu)造的路由協(xié)

6、議算法具有高效、合理的特點(diǎn)。對(duì)該機(jī)制所進(jìn)行的理論和應(yīng)用分析表明，所構(gòu)造的網(wǎng)絡(luò)路由可以提高無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的平均壽命，并且可以使網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸具有高效、可靠的特點(diǎn)。
　　 第6章在前幾章研究結(jié)果的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了全文的總結(jié)并對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)的進(jìn)一步研究方向和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望。
　　 全文的研究成果及創(chuàng)新總結(jié)如下：
　　 基于身份的節(jié)點(diǎn)定位認(rèn)證方案：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)自身的能量、處理能力以及帶寬方面的局限性使得一

7、些有效的高資源消耗技術(shù)，如加密、檢測(cè)和位置認(rèn)證等技術(shù)在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)定位中難以獲得有效應(yīng)用。本文在介紹了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的定位系統(tǒng)，并剖析其各組成部分所面臨的安全威脅的基礎(chǔ)上，提出了一種基于身份的安全定位認(rèn)證方案，該認(rèn)證方案能夠有效地運(yùn)用在定位系統(tǒng)的各個(gè)部分。安全性分析驗(yàn)證了該方案能夠有效地阻止針對(duì)定位系統(tǒng)各種形式的網(wǎng)絡(luò)攻擊。對(duì)相關(guān)方案的性能分析和比較表明，所提出的方案在網(wǎng)絡(luò)資源消耗、有效性和可實(shí)現(xiàn)方面都比較適合無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)。

8、r>　　 基于代理的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋連通性方案：針對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)部署區(qū)域由于通信障礙和其他一些因素產(chǎn)生的某些節(jié)點(diǎn)無(wú)法與網(wǎng)絡(luò)通信的情況，給出了一種使用代理節(jié)點(diǎn)解決監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)通信不可達(dá)的方案，并基于一般意義的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)模型提出了一種探測(cè)覆蓋區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)連通性的算法：基于深度探測(cè)的節(jié)點(diǎn)覆蓋連通性判定算法DBDAFNCJ。節(jié)點(diǎn)連通性分析和仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明節(jié)點(diǎn)代理方案可以很好地改善節(jié)點(diǎn)部署區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)通信不可達(dá)的情況，同時(shí)表明DBDAFNCJ

9、算法可以高效、準(zhǔn)確地獲悉部署區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)連通性的情況。
　　 基于自適應(yīng)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由機(jī)制：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)由于其自身計(jì)算資源、能量及帶寬的局限性從而使得如何尋找合適的路由問(wèn)題變得很關(guān)鍵。本文研究了基于自適應(yīng)的傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)路由機(jī)制，該機(jī)制通過(guò)節(jié)點(diǎn)自身的剩余能量及相鄰節(jié)點(diǎn)的成簇密度決定網(wǎng)絡(luò)的路由形成方式，所構(gòu)造的路由具有高效、合理的特點(diǎn)。理論和應(yīng)用分析表明，所提出自適應(yīng)路由機(jī)制可以提高網(wǎng)絡(luò)的平均壽命，使網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸更加高效、可