试论延迟容忍移动传感器网络数据传输技术

文/张晓瑞

本文主要分析了延迟容忍移动传感器网络常见的一些数据传输技术漏洞和存在问题，阐述了在当前形势下，改进该技术的重要性，针对其数据传输中存在的问题进行研究。笔者通过研究，总结和归纳自身多年工作经验，提出一些创新技术。希望通过本文的分析能帮助相关研发单位提高数据传输技术水平和质量，能更好地应对工作中存在的问题。摘 要

【关键词】延迟容忍移动 传感器 网络数据传输技术

延迟容忍移动传感器网络数据技术，是一种新技术，传感器由无线网络连接，使用范围较广。如水下信息采集、智能交通以及获得战场情报等。但其在运用时也发现了不少问题，因此，探讨、分析该技术存在的问题具有重要的作用和意义，只有找到影响其运行的因素，并积极寻找解决对策，才能解决技术中存在的问题，提高这种新技术的水平和质量。

1 延迟容忍移动传感器网络数据传输技术现状

1.1 相邻节点的连接探测

该传感器网络节点在运行时，无法感知到邻居节点的出现时间和分布区域，节点为了把采集到的数据及时的传输给基站，需要不间断地对例句节点进行探测。当网络连接时间间隔过长时，这种不间断地测探工作，会使传感器中能量受到限制的节点过早将能量消耗殆尽，使所有网络使用期限受到影响。

1.2 传输数据的路由

移动是DTMSN 节点的一大特性，网络图论的更新速度较快，各个节点间没有相对稳定的对端连接，使得该类传感器网络无法套用静态传感器网络的数据传输体制。为保证其数据传输的有效性，一般网络节点会使用“储存-挟带- 转给”这种固定模式对数据进行传输，这种方式存在一些缺陷，如延迟较高、成功几率较低。节点对数据进行转给时，为了保证成功率，使延迟降低，通常会将多个信息复制文本进行传输，但是，网络节点没有较大的空间对接受的数据进行储存，大大降低了传感器网络的储存能力。若没有完善的控制机制对复本和转发系统进行控制，会导致储存容积极易消耗殆尽，其数据传输功能会受到严重影响。

1.3 数据传输的安全

确保传输数据的安全性，是该网络的关键所在。如若没有安全保障体系对其进行控制，尽管其传输路由有效性再强，也没有任何意义。因网络节点储存空间较小、图论更新过快、通讯间隔较短，且其处理运算能力有限，使得该类网络安全性能较低，易受到外界病毒或是黑客的攻击，严重影响到其功能的发挥。传统无线感应器网络的数据传输的安全技术已较为完善，但这些技术在DTMSN 中并不适用。

2 延迟容忍移动传感器网络数据传输创新技术

2.1 互质周期

以互质周期作为异步节点连接的探测基础，可有效改善该类传感器网络中出现的节点连接探测问题，其主要的运行原理是将网络的节点分成睡眠与唤醒两种状态。为了降低探测时的能耗，可以再探测使用一种基于互质周期的时隙睡眠探测方法，这种方法能保证在没有预先连接信息的前提下，各个节点异步完成高效的探测，且成功率和精确度很高，是一种可行的方案；同时，可对RWP 运动模型进行分析，利用其特有的统计方法，将网络进行区域划分后，将其中相邻节点的相遇和出现概率与分布范围进行计算，并制定科学、合理的探测方案，可有效提高节点的探测效率。

2.2 节点运动状态

将其作为感应器网络的主要运作方式，对数据进行传输，可有效解决路由问题。其主要运行原理是让f1、f2 这两个通讯频率分别进入到的节点运动状态中，对数据进行传输和获取。在f1 这一频率上，主要是降低原先使用GPS 使带来的高成本，其使用TDOA 和节点的周期性对其节点出现地点、方向以及速度等运动状态进行定位，以便对下一时段节点出现的位置以及传输几率进行估算；在f2 这一频率上，数据是否转给路由需要各个节点的传输概率进行比较后决定；还可利用MSAD 的自私法则与信息时效对消息进行排列管理，特有效提高消息发送的均衡性和数据传输效率。

2.3 节点相互认证机制

该类感应器网络中，节点的认证体系可被克隆，因此，为了提高传输数据的安全性，利用一种物理的不可复制性能（MAP）建立起认证体系，利用节点，对不可复制性能和体系将的激励、响应信息进行存储，使其相互认证等到实现。该体系可有效降低以往相互认证体系对信息数据库的过度依赖，其较高的安全性可防止数据不被克隆。对MAP 进行分析研究，发现可利用该性能制定一个专属于DTMSN 的密钥管理体制，这种体制管理方法较为便捷，且具备较高的安全性，可保证延迟容忍移动传感器网络传输数据的安全性。

3 结束语

综上所述，延迟容忍移动传感器网络在数据传输中存在一些问题，如相邻节点的连接探测方式不合理、传输数据路由延迟较高，且成功率较低、数据传输安全等不到保障等。这些问题严重制约着其数据传输工作的顺利开展，必须要解决这些问题，才能提高数据传输技术的质量。笔者提出，首先，可在互质周期的基础上，使异步节点进行连接探测，提高探测效率；其次，利用节点运动状态，感知下一时段内节点出现的位置和数据传输的概率；最后，可利用物理不可复制性能与节点的相互认证体系相结合，提高传输数据的安全性。笔者希望更多的专业人士能投入到该课题研究中，针对文中存在的不足，提出指正建议，为提高我国延迟容忍移动传感器网络数据传输技术做出重要的贡献。

参考文献

[1] 许富龙, 刘明, 龚海刚. 延迟容忍传感器网络基于相对距离的数据传输[J]. 软件学报,2010(03).

[2] 杨奎武. 延迟容忍移动传感器网络数据传输关键技术研究[D]. 北京邮电大学,2012.

[3] 李文霁. 延迟容忍移动传感器网络数据传输技术研究[D]. 北京邮电大学,2013.

[4] 刘亚志. 延迟容忍网中数据传输关键技术研究[D]. 北京邮电大学,2013.

作者单位

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