مقاله امنیت شبکه های حسگر بی سیم مربوطه  به صورت فایل ورد  word و قابل ویرایش می باشد و دارای ۹۵صفحه است . بلافاصله بعد از پرداخت و خرید لینک دانلود مقاله امنیت شبکه های حسگر بی سیم نمایش داده می شود، علاوه بر آن لینک مقاله مربوطه به ایمیل شما نیز ارسال می گردد

 فهرست مطالب

مقدمه                                ۱
فصل اول
شبکه های حسگربی سیم    ۲
چرا شبکه های حسگر؟    ۲
تاریخچه شبکه های حسگر    ۳
ساختار کلی شبکه حسگر بی سیم    ۴
ساختمان گره    ۶
ویژگی ها    ۷
موضوعات مطرح    ۷
•تنگناهای سخت افزاری    ۸
•توپولوژی    ۸
•قابلیت اطمینان    ۸
•مقیاس پذیری    ۸
•قیمت تمام شده    ۹
•شرایط محیطی    ۹
•رسانه ارتباطی    ۹
•توان مصرفی گره ها    ۹
•افزایش طول عمر شبکه    ۱۰
•ارتباط بلادرنگ و هماهنگی    ۱۰
•امنیت و مداخلات    ۱۱
عوامل پیش بینی نشده    ۱۱
نمونه ی  پیاده سازی شده شبکه حسگر    ۱۲
بررسی نرم ا فزارهای شبیه سازی شبکه    ۱۴
خصوصیات لازم برای شبیه سازهای شبکه    ۱۵
شبیه ساز NS(v2)    ۱۶
معماری درونی NS    ۱۶
مدل VuSystem    ۱۶
شبیه ساز  OMNeT++    ۱۷
شبیه ساز  Ptolemy II    ۱۸
مدل سازی شبکه های بی سیم    ۲۰
اجرای یک مدل پیش ساخته    ۲۰
تغییر پارامترها    ۲۲
ساختار یک مدل پیش ساخته    ۲۳
•نمایش بصری(آیکون ها)    ۲۳
•کانال ها    ۲۶
•اکتور های  مرکب    ۲۷
•کنترل اجرا    ۲۸
•ساخت یک مدل جدید    ۲۹
•به کارگیری اکتور plot    ۳۹
قابلیت های مدل سازی    ۴۱
•شبیه سازی رویداد گسسته    ۴۱
•مدل های کانال    ۴۲
•مدل های گره بی سیم    ۴۲
•مثال هایی از قابلیت مدل سازی    ۴۲
۱٫ساختار بسته ها    ۴۲
۲٫اتلاف بسته ها    ۴۲
۳٫توان باتری     ۴۳
۴٫اتلاف توان    ۴۳
۵٫برخورد ها    ۴۴
۶٫بهره آنتن دهی ارسال    ۴۷
ساختار نرم افزار    ۵۰
چند مثال و کاربرد    ۵۴
فهمیدن تعامل (واکنش) در شبکه های حسگر    ۵۴
نقایص شبکه های حسگر    ۵۴
توانایی های توسعه یافته شبکه های حسگر    ۵۴
طراحی ومدل کردن ناهمگن پتولومی    ۵۴
مدل شبکه حسگر    ۵۵
نمونه های ایجاد شده توسط نرم افزار    ۵۵
•غرق سازی    ۵۵
•مثلث بندی    ۵۶
•نظارت بر ترافیک    ۵۷
•گمشده جنگی در منطقه دشمن و تعقیب کننده    ۵۸
•جهان کوچک    ۶۰
فصل دوم
امنیت در شبکه های حسگر بی سیم    ۶۱
مقدمه    ۶۱
چالش های ایمنی حسگر    ۶۳
استقرار نیرومند    ۶۳
محیط مهاجم    ۶۴
نایابی منبع    ۶۴
مقیاس بزرگ    ۶۴
حملات و دفاع    ۶۴
لایه فیزیکی    ۶۵
تراکم    ۶۵
کوبش    ۶۶
لایه اتصال    ۶۷
برخورد    ۶۷
تخلیه    ۶۷
لایه شبکه    ۶۸
اطلاعات مسیر یابی غلط    ۶۸
عملیات انتخابی حرکت به جلو    ۶۸
حمله چاهک    ۶۹
حمله سایبیل    ۶۹
حمله چاهک پیچشی    ۶۹
حمله جریان آغازگر    ۶۹
اعتبار و رمز گذاری    ۷۰
نظارت    ۷۰
پروب شدن    ۷۱
فراوانی    ۷۱
راه حل های پیشنهادی    ۷۱
پروتکل های ارتباط    ۷۱
معماری های مدیریت کلیدی    ۷۵
LEAP    ۷۵
LKHW    ۷۵
پیش نشر کلیدی به صورت تصادفی    ۷۶
Tiny PK    ۷۶
نتیجه گیری    ۷۷
فصل سوم
بهبود تحمل پذیری خطا در شبکه های حسگر بی سیم    ۷۸
کارهای انجام شده    ۷۸
سازمان دهی گره ها و عملکرد سیستم    ۷۹
روش پیشنهادی    ۸۱
۴-۱ شبیه سازی دو روش    ۸۳
۴-۲ ارزیابی    ۸۳
نتیجه گیری    ۸۴
منابع    ۸۵

چکیده

  تحمل پذیری خطا در شبکه های حسگر بی سیم به دلیل چالشهای فنی و مفهومی منحصربفرد از اهمیت ویژه ای برخوردار است.در این مقاله با توجه به محدودیت ها و شرایط عملیاتی ویژه ی شبکه های حسگر، روشی را برای بهبود تحمل پذیری خطا مانند تشخیص خطا در این نوع شبکه ها مورد بررسی قرار می دهیم.روش پیشنهادی به صورت روشی جدید قابلیت تشخیص خطا در شبکه های حسگر را بهبود می بخشد.در این روش با استفاده از گره های ذخیره شده در ساختاری خوشه ای تحمل پذیری خطا مانند تشخیص صحیح خطا و ترمیم آن را افزایش داده ایم.ارزیابی روش پیشنهادی و مقایسه ی آن با روش دیگر، بهبود روش پیشنهادی را نشان می دهد.

 واژه های کلیدی :

  شبکه های حسگر بی سیم ، تحمل پذیری خطا ، ترمیم خطا  ، مدیریت شبکه.

مقدمه

   شبکه های حسگر بی سیم به عنوان یک فناوری جدید از پیشروترین فناوری های امروزی می باشند. این شبکه ها محدودیت ها، توانایی ها ,ویژگی ها، پیچیدگی ها و محیط عملیاتی خاص خود را دارند که آنها را از نمونه های مشابه، همچون شبکه های  موردی متفاوت می کند [ ۱] .امروزه قابلیت اطمینان و تحمل پذیری خطا در شبکه های حسگر، با درنظر گرفتن کیفیت بهتر یکی از زمینه های مهم تحقیقاتی است. دستیابی به اطلاعات با کیفیت با محدودیت های درنظر گرفته شده در هنگامی که خطا وجود دارد یکی از چالش های شبکه های حسگر است[ ۲,۳].

خطا در شبکه های حسگر به صورت یک رویداد طبیعی به شمار می آید و برخلاف شبکه های معمولی و سنتی یک واقعه ی نادر نیست. برای تضمین کیفیت سرویس در شبکه های حسگر ضروری است تا خطاها را تشخیص داده و برای جلوگیری از صدمات ناشی از بروز خطا، عمل مناسب را در بخش هایی که آسیب دیده اند انجام دهیم[ ۴].

دو بخش مهم در تحمل پذیری خطا یکی تشخیص خطاو دیگری ترمیم خطا است. در مرحله ی تشخیص خطا مهم این است که بتوان با صرف هزینه ی کم و با دقت بالا به این نتیجه رسید که واقعا خطایی رخ داده است و گره های آسیب دیده را شناسایی نمود. در مرحله ی ترمیم مهم است که پس از تشخیص خطا، بتوان گره های آسیب دیده را به وضعیتی که قبل از بروز خطا داشتند، رساند. در شبکه های حسگر تشخیص خطا می تواند در مواردی همچون امنیت و کارایی به کار گرفته شود.

در این مقاله با توجه به اهمیت تشخیص خطا و کاربرد تحمل پذیری خطا در شبکه های حسگر و با توجه به مدل واقعه گرا برای جمع آوری داده ها در شبکه های حسگر، روشی جدید برای تشخیص خطا با توجه به ساختاری خوشه ای پیشنهاد شده است. هدف اصلی، بهبود و تشخیص درست گره های آسیب دیده در شبکه های حسگر است .

بخش های مختلف این مقاله به صورت زیر تقسیم بندی شده است. در بخش ۲ در مورد روش ها و کارهای انجام شده برای افزودن تحمل- پذیری خطا در شبکه های حسگر توضیح داده می شود. در بخش ۳ سازماندهی گره ها در ساختار خوشه ای و نحوه ی عملکرد آنها برای افزودن روش پیشنهادی توضیح داده می شود. در بخش ۴ روش پیشنهادی توضیح داده می شود و در انتها شبیه سازی و ارزیابی روش پیشنهادی و مقایسه ی آن با روش [ ۴] انجام می شود و بهبود روش پیشنهادی نسبت به این روش نشان داده می شود

فصل اول : شبکه های حسگر بی سیم

 شبکه حسگر/کارانداز (حسگر)[۱] شبکه ای است متشکل از تعداد زیادی گره کوچک. در هر گره تعدادی حسگر و/یا کارانداز وجود دارد. شبکه حسگر بشدت با محیط فیزیکی تعامل دارد. از طریق حسگرها اطلاعات محیط را گرفته و از طریق کار انداز ها واکنش نشان می دهد. ارتباط بین گره ها بصورت بی سیم است. هرگره بطور مستقل و بدون دخالت انسان کار میکند و نوعا از لحاظ فیزیکی بسیار کوچک است ودارای محدودیت هایی در قدرت پردازش, ظرفیت حافظه, منبع تغذیه, … می باشد. این محدودیت ها مشکلاتی را بوجود می آورد که منشأ بسیاری از مباحث پژوهشی مطرح در این زمینه است. این شبکه از پشته پروتکلی شبکه های سنتی  پیروی می کند ولی بخاطر محدودیت ها و تفاوتهای وابسته به کاربرد, پروتکل ها باید باز نویسی شوند.

 چرا شبکه های حسگر؟

     امروزه زندگی بدون ارتباطات بی سیم قابل تصور نیست.پیشرفت تکنولوژی CMOS و ایجاد مدارات کوچک و کوچکتر باعث شده است تا استفاده از مدارات بی سیم در اغلب وسایل الکترونیکی امروز ممکن شود.این پیشرفت همچنین باعث توسعه ریز حسگر ها شده است.این ریز حسگر ها توانایی انجام حس های بی شمار در کارهایی مانند شناسایی صدا برای حس کردن زلزله را دارا می باشند همچنین جمع آوری اطلاعات در مناطق دور افتاده ومکان هایی که برای اکتشافات انسانی مناسب نیستند را فراهم کرده است. اتومبیل ها می توانند از ریز حسگر های بی سیم برای کنترل وضعیت موتور, فشار تایرها, تراز روغن و… استفاده کنند.خطوط مونتاژ می توانند از این سنسورها برای کنترل فرایند مراحل طول تولید استفاده کنند.در موقعیت های استراتژیک ریز حسگرها می توانند توسط هواپیما بر روی خطوط دشمن ریخته شوند و سپس برای رد گیری هدف(مانند ماشین یا انسان) استفاده شوند. در واقع تفاوت اساسی این شبکه ها ارتباط آن با محیط و پدیده های فیزیکی است شبکه های سنتی ارتباط بین انسانها و پایگاه های اطلاعاتی را فراهم می کند در حالی که شبکه ی حسگر مستقیما با جهان فیزیکی در ارتباط است  با استفاده از حسگرها محیط فیزیکی را مشاهده کرده, بر اساس مشاهدات خود تصمیم گیری نموده و عملیات مناسب را انجام می دهند. نام شبکه حسگر بی سیم یک نام عمومی است برای انواع مختلف که به منظورهای خاص طراحی می شود. برخلاف شبکه های سنتی که همه منظوره اند شبکه های حسگر نوعا تک منظوره هستند.در هر صورت شبکه های حسگر در نقاط مختلفی کاربرد دارند برخی از این کاربرد ها به صورت فهرست وار آورده شده است:

نظامی (برای مثال ردگیری اشیاء)
بهداشت(برای مثال کنترل علائم حیاتی)
محیط(برای مثال آنالیززیستگاه های طبیعی)
صنعتی(برای مثال عیب یابی خط تولید)
سرگرمی(برای مثال بازی مجازی)
زندگی دیجیتالی(برای مثال ردگیری مکان پارک ماشین)

 تاریخچه شبکه های حسگر:

 اگرچه تاریخچه شبکه های حسگر را به دوران جنگ سرد و ایده اولیه آن را به طراحان نظامی صنایع دفاع آمریکا نسبت می دهند ولی این ایده می توانسته در ذهن طراحان ربات های متحرک مستقل یا حتی طراحان شبکه های بی سیم موبایل نیز شکل گرفته باشد.

 ساختار کلی شبکه حسگر بی سیم:

      قبل از ارائه ساختار کلی ابتدا تعدادی از تعاریف کلیدی را ذکر می کنیم.

حسگر : وسیله ای که وجود شیئ  رخداد یک وضعیت یا مقدار یک کمیت فیزیکی را تشخیص داده و به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند. حسگر انواع مختلف دارد مانند حسگرهای دما, فشار, رطوبت, نور, شتاب سنج, مغناطیس سنج و…

کارانداز : با تحریک الکتریکی یک عمل خاصی مانند باز و بسته کردن یک شیر یا قطع و وصل یک کلید را انجام می دهد

گره حسگر: به گره ای  گفته می شود که فقط شامل یک یا چند حسگر باشد.

گره کارانداز: به گره ای  گفته می شود که فقط شامل یک یا چند کارانداز باشد.

گره حسگر/کارانداز: به گره ای  گفته می شود که مجهز به حسگر و کار انداز باشد.

شبکه حسگر : شبکه ای که فقط شامل گره های حسگر باشد. این شبکه نوع خاصی از شبکه حسگر است. در کاربردهایی که هدف جمع آوری اطلاعات و تحقیق در مورد یک پدیده می باشد کاربرد دارد. مثل مطالعه روی گردبادها.

میدان حسگر/کارانداز : ناحیه کاری که گره های شبکه حسگر در آن توزیع میشوند.

چاهک[۱]: گرهی که جمع آوری داده ها را به عهده دارد. و ارتباط بین گره های حسگر و گره مدیر وظیفه[۲] را برقرار می کند.

گره مدیر وظیفه: گرهی که یک شخصی بعنوان کاربریا مدیر شبکه از طریق آن با شبکه ارتباط برقرار میکند. فرامین کنترلی و پرس و جو ها  از این گره به شبکه ارسال شده و داده های جمع آوری شده به آن بر میگردد

شبکه حسگر: شبکه ای متشکل از گره های حسگر و کار انداز یا حسگر/کارانداز است که حالت کلی شبکه های مورد بحث می باشد. به عبارت دیگر شبکه حسگر شبکه ای است با تعداد زیادی گره که هر گره می تواند در حالت کلی دارای تعدادی حسگر و تعدادی کارانداز باشد. در حالت خاص یک گره ممکن است فقط حسگر یا فقط کارانداز باشد. گره ها در ناحیه ای که میدان حسگر نامیده می شود با چگالی زیاد پراکنده می شوند. یک چاهک پایش[۳] کل شبکه را بر عهده دارد. اطلاعات بوسیله چاهک جمع آوری می شود و فرامین از طریق چاهک منتشر می شود. شکل(۲) را ببینید. مدیریت وظایف میتواند متمرکز یا توزیع شده باشد. بسته به اینکه تصمیم گیری برای انجام واکنش در چه سطحی انجام شود دو ساختار مختلف خودکار و نیمه خودکار وجود دارد. که ترکیب آن نیز قابل استفاده است.

نمونه ی  پیاده سازی شده شبکه حسگر

   ذره ی میکا[۱] :

یک نمونه از پیاده سازی سخت افزاری گره های حسگر ذره میکا دانشگاه برکلی امریکا است.این نمونه, یک واحد حسگر کوچک (چندین اینچ مکعب) با یک  واحد پردازنده مرکزی[۲],منبع تغذیه,رادیو و چندین عنصر حسگر اختیاری می باشد. پردازشگر آن یک پردازنده ۸- بیتی از خانواده ی اتمل[۳] می باشد همراه با ۱۲۸ کیلو بایت حافظه ی برنامه, ۴کیلوبایت RAM برای داده ۵۱۲کیلوبایت حافظه ی فلش .این پردازنده فقط یک کمینه از مجموعه دستورالعمل های ریسکRISK) )را بدون عمل ضرب, شیفت با طول متغیر و چرخش پشتیبانی می کند.رادیوی آن یک رادیوی مصرف پایین۹۱۶  مگاهرتز با پهنای باند۴۰ کیلو در ثانیه روی یک کانال تسهیم شده منفرد با محدوده ی نزدیک به ۱۲ متر می باشد. رادیو در حالت دریافت ۴٫۸ میلی آمپر, در حالت ارسال تا ۱۲میلی آمپر ودر حالت خواب ۵ میکرو آمپر مصرف می کند.

بررسی نرم ا فزارهای شبیه سازی شبکه

تمام مقالات و پایان نامه و پروژه ها به صورت فایل دنلودی می باشند و شما به محض پرداخت آنلاین مبلغ همان لحظه قادر به دریافت فایل خواهید بود. این عملیات کاملاً خودکار بوده و توسط سیستم انجام می پذیرد.

 جهت پرداخت مبلغ شما به درگاه پرداخت یکی از بانک ها منتقل خواهید شد، برای پرداخت آنلاین از درگاه بانک این بانک ها، حتماً نیاز نیست که شما شماره کارت همان بانک را داشته باشید و بلکه شما میتوانید از طریق همه کارت های عضو شبکه بانکی، مبلغ  را پرداخت نمایید.