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无线传感器的定位与密钥管理性能
点击次数：607 发布时间：2015-5-22
无线传感器的定位与密钥管理性能
无线传感器定位性能
无线传感器定位性能
1、定位精度。这是定位技术的首要评价指标。目前zui常用的指标是定位的均方误差(MSE)、均方根误差(RMSE)、圆误差概率(CEP)、几何精度因子(GDOP)等。也可以用误差值与节点无线射程的比例表示定位精度，例如定位精度为20%表示定位误差相当于节点无线射程的20%。也有部分定位系统将二维网络区域划分成网格，其定位的精度用网络的大小来表示，如微软的RADAR。
2、 定位覆盖率。定位覆盖率是指一个定位技术能够定位出的未知节点的数目占整个未知节点数目的比例。
3、支持的网络规模。一个定位算法需要支持一定的网络规模，不同的定位算法也许只能在园区内、建筑物内、一层建筑物或仅仅是一个房间内实现定位。另外，给定一定数量的基础设施或在一段时间内，一种技术可以定位多少目标也是一个重要的性能评价指标。如，RADAR系统仅可在建筑物的一层内实现目标定位，剑桥的Active Office定位系统每200ms定位一个节点。
4、信标节点密度。信标节点的定位通常依赖人工部署或GPS实现。人工部署信标节点的方法不仅受网络工作环境的限制，还严重制约了网络和应用的可扩展性。而使用GPS定位，信标节点的费用会比普通节点高两个数量级，这意味着即使仅有10%的节点是信标节点，整个网络的价格业将增加10倍。
5、定位的代价。定位算法的代价可以从几个不同的方面来评价。时间代价包括一个系统的安装时间、配置时间、定位所需的时间。空间代价包括一个定位算法所需的基础设施和网络节点的数量、硬件尺寸等。资金代价则包括实现一种定位算法的基础设施、节点设备的总费用。
6、 容错性和自适应性。通常，定位系统和算法都需要比较理想的工作环境和可靠的网络节点设备。但在实际应用中，会遇到许多问题，而且由于环境、能耗和其它原因，物理的维护或替换传感器节点是十分困难或不可行的。因此，定位系统和算法的软、硬件必须具有很强的容错性和自适应性，能够通过自动调整或重构纠正错误、适应环境、减少各种误差的影响，以提高定位精度。
无线传感器密钥管理的性能
安全性：不管对于传统网络还是无线传感器网络，密钥管理的安全性都是首要考虑的问题。密钥管理的安全性包括机密性、完整性和有效性等。
抗攻击能力：由于传感器网络通常是部署在很大区域内，其节点的物理安全不能得到保证，节点极易被攻击者物理捕获，攻击者可以通过捕获的节点获得其它节点的信息，并利用这些信息来破坏网络中的安全链路。密钥管理方案的抗攻击性能就是当网络中的部分节点被捕获之后，对其他正常节点直接通信的影响程度。一个好密钥管理方案应在网络中部分节点被捕获之后，对正常节点之间的通信的影响应尽可能地小，即网络具有较好的抗攻击能力。
网络的可扩展性： 在通常情况下，传感器网络中传感器节点的数量可能到成千上万个，甚至更多。所以一个密钥管理方案必须能够支持比较大的网络规模。这是一个很重要的评估指标，直接关系到一个密钥管理方案的可用性。
负载：负载可以分为三种：通信负载、计算负载和内存负载。
由于节点能量供给的限制，要求密钥管理方案的耗电量仅可能小。研究表明，传感器节点在传输信息时比执行计算时更消耗能量，因此要求密钥管理方案中的通信负载应尽可能小。
网络的动态变化。网络的动态变化包括两种情况：节点的动态加入和离开。由于遭受攻击、电源耗尽等原因不能正常工作的节点，密钥管理方案必须要保证网络向后的安全性，即保证离开的节点不能继续获得网络中的重要数据。