物联网安全高效成簇与数据融合机制及算法研究

传感器节点的安全高效成簇与数据融合是影响物联网走向大规模实用化的关键共性问题之一。基于层次式拓扑的节点安全高效成簇与数据融合是实现物联网节能管理和安全应用的有效途径；为确保物联网所采集和传递信息的安全性，并改善其成簇与维护效率，探寻一种基本的传感器节点安全高效成簇与数据融合机制及实现算法，本研究拟将信息安全技术前移扩展至节点成簇阶段，并提出动态局域按需簇维护理论，即从物联网的信息链始端开始实施安全策略，基于密钥预分配、身份识别、消息认证、节点行为检测与信誉度评价等机制，建立物联网安全高效成簇与数据融合模型，实现具有自适应特征的非正常节点识别与剔除、节点成簇区域自治的按需簇维护和基于簇的加权数据融合，在可靠感知、能量节省和数据安全方面形成一体化解决理论方法。最后，集成阶段性研究成果，设计一种适应物联网技术特点和工程应用背景的安全高效成簇与数据融合算法，并对算法的性能进行深入分析和全面评估。

传感器节点的安全高效成簇与数据融合是影响物联网走向大规模实用化的关键共性问题之一。基于层次式拓扑的节点安全高效成簇与数据融合是实现物联网节能管理和安全应用的有效途径；为确保物联网所采集和传递信息的安全性，并改善其成簇与维护效率，探寻一种基本的传感器节点安全高效成簇与数据融合机制及实现算法，本研究将信息安全技术前移扩展至节点成簇阶段，基于节点行为检测与信誉度评价等机制，建立物联网安全高效成簇与数据融合模型，实现非正常节点识别与剔除、节点安全加入与退出和基于簇的加权数据融合，在可靠感知、能量节省和数据安全方面形成一体化解决理论方法。最后，集成阶段性研究成果，设计一种适应物联网技术特点和工程应用背景的安全高效成簇与数据融合算法，并对算法的性能进行深入分析和全面评估。.　　取得的主要成果包括：根据一年期项目的研究要求，初步建立了物联网安全高效成簇模型，能够适应节点的安全加入与退出，实现了基于加权信任过滤的恶意节点发现算法，建立了基于信誉度评价的安全数据融合模型，仿真实验结果验证了模型的正确性及其在能效方面的较大优势，与典型的LEACH协议相对比，所建立的模型能够确保网络平均生命周期得以成倍延长。安全和能量高效性的实现对物联网的推广应用具有重要的实用意义，已取得的研究成果主要集中在安全高效成簇与数据融合方面，对成簇之后的局域按需簇维护机制开展了初步探索，发现该方向的优化节能潜力极大、实用性更强，开展进一步的深入拓展性研究十分必要。