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無(wú)線傳感器的定位與密鑰管理性能
點(diǎn)擊次數(shù)：785 發(fā)布時(shí)間：2015-5-22
無(wú)線傳感器的定位與密鑰管理性能
無(wú)線傳感器定位性能
無(wú)線傳感器定位性能
1、定位精度。這是定位技術(shù)的首要評(píng)價(jià)指標(biāo)。目前zui常用的指標(biāo)是定位的均方誤差(MSE)、均方根誤差(RMSE)、圓誤差概率(CEP)、幾何精度因子(GDOP)等。也可以用誤差值與節(jié)點(diǎn)無(wú)線射程的比例表示定位精度，例如定位精度為20%表示定位誤差相當(dāng)于節(jié)點(diǎn)無(wú)線射程的20%。也有部分定位系統(tǒng)將二維網(wǎng)絡(luò)區(qū)域劃分成網(wǎng)格，其定位的精度用網(wǎng)絡(luò)的大小來(lái)表示，如微軟的RADAR。
2、 定位覆蓋率。定位覆蓋率是指一個(gè)定位技術(shù)能夠定位出的未知節(jié)點(diǎn)的數(shù)目占整個(gè)未知節(jié)點(diǎn)數(shù)目的比例。
3、支持的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模。一個(gè)定位算法需要支持一定的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，不同的定位算法也許只能在園區(qū)內(nèi)、建筑物內(nèi)、一層建筑物或僅僅是一個(gè)房間內(nèi)實(shí)現(xiàn)定位。另外，給定一定數(shù)量的基礎(chǔ)設(shè)施或在一段時(shí)間內(nèi)，一種技術(shù)可以定位多少目標(biāo)也是一個(gè)重要的性能評(píng)價(jià)指標(biāo)。如，RADAR系統(tǒng)僅可在建筑物的一層內(nèi)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)定位，劍橋的Active Office定位系統(tǒng)每200ms定位一個(gè)節(jié)點(diǎn)。
4、信標(biāo)節(jié)點(diǎn)密度。信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的定位通常依賴(lài)人工部署或GPS實(shí)現(xiàn)。人工部署信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的方法不僅受網(wǎng)絡(luò)工作環(huán)境的限制，還嚴(yán)重制約了網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用的可擴(kuò)展性。而使用GPS定位，信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的費(fèi)用會(huì)比普通節(jié)點(diǎn)高兩個(gè)數(shù)量級(jí)，這意味著即使僅有10%的節(jié)點(diǎn)是信標(biāo)節(jié)點(diǎn)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的價(jià)格業(yè)將增加10倍。
5、定位的代價(jià)。定位算法的代價(jià)可以從幾個(gè)不同的方面來(lái)評(píng)價(jià)。時(shí)間代價(jià)包括一個(gè)系統(tǒng)的安裝時(shí)間、配置時(shí)間、定位所需的時(shí)間。空間代價(jià)包括一個(gè)定位算法所需的基礎(chǔ)設(shè)施和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的數(shù)量、硬件尺寸等。資金代價(jià)則包括實(shí)現(xiàn)一種定位算法的基礎(chǔ)設(shè)施、節(jié)點(diǎn)設(shè)備的總費(fèi)用。
6、 容錯(cuò)性和自適應(yīng)性。通常，定位系統(tǒng)和算法都需要比較理想的工作環(huán)境和可靠的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備。但在實(shí)際應(yīng)用中，會(huì)遇到許多問(wèn)題，而且由于環(huán)境、能耗和其它原因，物理的維護(hù)或替換傳感器節(jié)點(diǎn)是十分困難或不可行的。因此，定位系統(tǒng)和算法的軟、硬件必須具有很強(qiáng)的容錯(cuò)性和自適應(yīng)性，能夠通過(guò)自動(dòng)調(diào)整或重構(gòu)糾正錯(cuò)誤、適應(yīng)環(huán)境、減少各種誤差的影響，以提高定位精度。
無(wú)線傳感器密鑰管理的性能
安全性：不管對(duì)于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)還是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，密鑰管理的安全性都是首要考慮的問(wèn)題。密鑰管理的安全性包括機(jī)密性、完整性和有效性等。
抗攻擊能力：由于傳感器網(wǎng)絡(luò)通常是部署在很大區(qū)域內(nèi)，其節(jié)點(diǎn)的物理安全不能得到保證，節(jié)點(diǎn)極易被攻擊者物理捕獲，攻擊者可以通過(guò)捕獲的節(jié)點(diǎn)獲得其它節(jié)點(diǎn)的信息，并利用這些信息來(lái)破壞網(wǎng)絡(luò)中的安全鏈路。密鑰管理方案的抗攻擊性能就是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的部分節(jié)點(diǎn)被捕獲之后，對(duì)其他正常節(jié)點(diǎn)直接通信的影響程度。一個(gè)好密鑰管理方案應(yīng)在網(wǎng)絡(luò)中部分節(jié)點(diǎn)被捕獲之后，對(duì)正常節(jié)點(diǎn)之間的通信的影響應(yīng)盡可能地小，即網(wǎng)絡(luò)具有較好的抗攻擊能力。
網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性： 在通常情況下，傳感器網(wǎng)絡(luò)中傳感器節(jié)點(diǎn)的數(shù)量可能到成千上萬(wàn)個(gè)，甚至更多。所以一個(gè)密鑰管理方案必須能夠支持比較大的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模。這是一個(gè)很重要的評(píng)估指標(biāo)，直接關(guān)系到一個(gè)密鑰管理方案的可用性。
負(fù)載：負(fù)載可以分為三種：通信負(fù)載、計(jì)算負(fù)載和內(nèi)存負(fù)載。
由于節(jié)點(diǎn)能量供給的限制，要求密鑰管理方案的耗電量?jī)H可能小。研究表明，傳感器節(jié)點(diǎn)在傳輸信息時(shí)比執(zhí)行計(jì)算時(shí)更消耗能量，因此要求密鑰管理方案中的通信負(fù)載應(yīng)盡可能小。
網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)變化。網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)變化包括兩種情況：節(jié)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)加入和離開(kāi)。由于遭受攻擊、電源耗盡等原因不能正常工作的節(jié)點(diǎn)，密鑰管理方案必須要保證網(wǎng)絡(luò)向后的安全性，即保證離開(kāi)的節(jié)點(diǎn)不能繼續(xù)獲得網(wǎng)絡(luò)中的重要數(shù)據(jù)。