無線傳感器網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)報(bào)告

工&腳各案（曜索一第由索6I0Z-8I02）吊酣+閣型嵌目錄1需求分析2傳感器網(wǎng)絡(luò)概述2.1傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)2.2傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧3數(shù)據(jù)傳輸方式4設(shè)計(jì)4.1主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)4.2課程設(shè)計(jì)的條件5測(cè)試6使用說明6.1應(yīng)用程序功能的詳細(xì)說明6.2應(yīng)用程序運(yùn)行環(huán)境要求6.3輸入數(shù)據(jù)類型、格式和內(nèi)容限制6.4各模塊程序段說明7總結(jié)提高7.1課程設(shè)計(jì)總結(jié)7.2課程設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)1需求分析1.1功能與技術(shù)需求隨著信息時(shí)代的逐漸來臨，物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)也越來越完善,為信息的存儲(chǔ)和傳輸提供了完善的路徑，而無線傳感網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分，它的建設(shè)成為物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的關(guān)鍵。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量微型傳感器節(jié)點(diǎn)以自組織和多跳的方式構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。它具有資源非常受限、無線通信鏈路質(zhì)量不穩(wěn)定和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋭?dòng)態(tài)變化等諸多顯著特點(diǎn)，與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)和其它無線網(wǎng)絡(luò)存在較大差別，向可靠數(shù)據(jù)傳輸提出新的挑戰(zhàn)和要求。在數(shù)據(jù)傳輸可靠性保障方面，采用了加密算法保證在傳輸過程中的安全性。2傳感器網(wǎng)絡(luò)概述2.1傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)典型的傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)包括傳感器節(jié)點(diǎn)、匯聚節(jié)點(diǎn)和管理節(jié)點(diǎn)。隨即部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的大量傳感器節(jié)點(diǎn)通過自組織方式構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)。傳感器節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)沿著其他節(jié)點(diǎn)逐跳傳輸，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可能被多個(gè)節(jié)點(diǎn)處理，經(jīng)過多跳后被路由到匯聚節(jié)點(diǎn)，最后通過互聯(lián)網(wǎng)或者衛(wèi)星到達(dá)管理節(jié)點(diǎn)和用戶。管理節(jié)點(diǎn)對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行配置和管理。傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)如圖所示2.2傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧與互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議棧(TCP/IP)的五層相對(duì)應(yīng)，傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧包括:物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層。另外協(xié)議棧還包括時(shí)間同步、節(jié)點(diǎn)定位、網(wǎng)絡(luò)管理、QoS保障、移動(dòng)管理、任務(wù)管理、能量管理和安全機(jī)制等。物理層提供信號(hào)調(diào)制、無線收發(fā)和相應(yīng)的密碼服務(wù):數(shù)據(jù)鏈路層負(fù)責(zé)信道接入、拓?fù)渖?、差錯(cuò)控制、介質(zhì)訪何控制、數(shù)據(jù)成幀以及數(shù)據(jù)幀監(jiān)測(cè)等;網(wǎng)絡(luò)層主要負(fù)責(zé)路由生成，路由選擇和拓?fù)涔芾淼?傳輸層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)流的傳輸控制，網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同工作等:時(shí)間同步、節(jié)點(diǎn)定位、網(wǎng)絡(luò)管理、QoS保障、移動(dòng)管理、任務(wù)管理、能量管理和安全機(jī)制等通?？缭蕉鄠€(gè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧層次

I網(wǎng)塔限寄摟口悶掰管理損口電霍州服務(wù)目胸蹤]制鋁配置僵口應(yīng)用開發(fā)環(huán)麋應(yīng)用層頻率產(chǎn)生僧號(hào)也瀏操作系統(tǒng)效據(jù)58路層8I網(wǎng)塔限寄摟口悶掰管理損口電霍州服務(wù)目胸蹤]制鋁配置僵口應(yīng)用開發(fā)環(huán)麋應(yīng)用層頻率產(chǎn)生僧號(hào)也瀏操作系統(tǒng)效據(jù)58路層8金頂」制密鉗骨理牧港骨理協(xié)同工作倦輸控描 3數(shù)據(jù)傳輸方式傳感器網(wǎng)絡(luò)是以數(shù)據(jù)為中心的網(wǎng)絡(luò)，其網(wǎng)絡(luò)連接傳輸分為三個(gè)層次:傳感器網(wǎng)絡(luò)層、傳感器網(wǎng)絡(luò)匯聚互聯(lián)層以及管理和用戶層.。傳感器網(wǎng)絡(luò)層由傳感器節(jié)點(diǎn)組成，主要功能為監(jiān)測(cè)區(qū)域的信息采集。傳感器網(wǎng)絡(luò)匯聚互聯(lián)層由匯聚節(jié)點(diǎn)、基站、衛(wèi)星以及部分充當(dāng)基站的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)組成，主要功能：向傳感器網(wǎng)絡(luò)發(fā)布網(wǎng)絡(luò)配置信息和環(huán)境監(jiān)測(cè)請(qǐng)求;監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的收集、融合和處理;傳感器網(wǎng)絡(luò)和外部網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)。管理和用戶層指?jìng)鞲衅骶W(wǎng)絡(luò)之外的網(wǎng)絡(luò)，口Intermet,該層次上的節(jié)點(diǎn)被分為兩類，一是任務(wù)管理節(jié)點(diǎn)，主要功能為對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行配置和管理;二是用戶節(jié)點(diǎn)，使用傳感器網(wǎng)絡(luò)提供的服務(wù)，用戶既可以通過管理節(jié)點(diǎn)、基站或者匯聚節(jié)點(diǎn)和傳感器網(wǎng)絡(luò)通信，也可以直接和傳感器網(wǎng)絡(luò)通信。4設(shè)計(jì)4.1主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基本變量字符串?dāng)?shù)組4.2課程設(shè)計(jì)的條件1）關(guān)鍵詞無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，可靠傳輸，可靠性，安全性。2）開發(fā)環(huán)境與運(yùn)行需求a、 學(xué)習(xí)掌握無線傳感器網(wǎng)絡(luò)基本知識(shí)和工作原理。b、 學(xué)習(xí)C語言，基于VC6.0平臺(tái)，編寫完成加密算法的設(shè)計(jì)。c、學(xué)習(xí)VC6.0，基本的算法。5測(cè)試（算法的實(shí)現(xiàn)）雅TEST-MicrosoftVisualC++-[TEST.C]tf(result-1)rl'；tir:雅TEST-MicrosoftVisualC++-[TEST.C]tf(result-1)rl'；tir:fesu't--2;pf-mr3輸入晶令將；堀一），aca前【***.fircsulU;counfsirlen(Tex;for(i~C.i《guM.ii腿.H■J'GryDLCHrdyh[J~■_5rexlLiJ-'VO-.l^irKludd<etdic.fk>n <$lr理h>:Titm3ifU[AHmember*▼intresult-1:intr；ntcounl_C.charfexttl2fl]^{A0,}：5，『CryplonFaphL1_[J\0'.p『nLf(清輸入壹加密的明文；W)seapF('%8~,STtsC.counL_SlrlentTexl):「b--Q.；<C0lwH.HCrmLVKEph[l」—TsLL」++5CrypLEJfjrj_，\C'.prntf加密后的密文是；%'J,(i'.CryploerupHoresih.Ise口『nlf 正確金今跨％偵"一mtf「請(qǐng)輸?U 1加密新的明文\n'}.pr-nirf 2對(duì)剛加密的密文進(jìn)悻解密W“mtrr 3.退出系垸relurr(].■3nC:\Users\ASUS\Desktop\Debug\TEST.exe,r請(qǐng)輸入要加密的明交，QWER加密后的密交是；V]LZ請(qǐng)盛入：1.加密新的明文對(duì)■剛加密的密文進(jìn)行解密晅￡系統(tǒng)詁輸入命令符：2解密后的明文是：QWER請(qǐng)麻入：1.加蠢新的明文對(duì)剛加蜜的密文進(jìn)行解密晅出系統(tǒng)請(qǐng)輸入命令符，6使用說明6.1應(yīng)用程序功能的詳細(xì)說明通過加密算法能夠安全的保護(hù)數(shù)據(jù)的傳輸過程使用較為簡(jiǎn)單的算法能節(jié)約傳輸時(shí)間可以少占用硬件資源;6.2應(yīng)用程序運(yùn)行環(huán)境要求此加密算法的源程序在VC6.0環(huán)境下進(jìn)行6.3輸入數(shù)據(jù)類型、格式和內(nèi)容限制可以使如字符串類型的一些數(shù)據(jù)；6.4各模塊程序段說明定義一個(gè)控制輸出的變量result；循環(huán)執(zhí)行加密解密過程；提示輸入需要加密的字符串Cryptograph；計(jì)算出輸入的字符串的長(zhǎng)度；利用變量i對(duì)字符串?dāng)?shù)組中的每一項(xiàng)ascii碼數(shù)值加上5實(shí)現(xiàn)加密;輸出加密后的字符串；首次輸入后提示輸入命令符繼續(xù)操作；如果輸入2進(jìn)行解密操作；利用變量i對(duì)字符串?dāng)?shù)組每一項(xiàng)的ascii碼值加5實(shí)現(xiàn)解密；輸出解密后的字符串；如果輸入3退出加密解密；7總結(jié)提高7.1開發(fā)中遇到的問題和解決方法a無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程（解決辦法：學(xué)習(xí)掌握無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本知識(shí)，通過網(wǎng)絡(luò)了解和認(rèn)知其數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ê头绞剑゜無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)拓?fù)鋱D的構(gòu)建（解決辦法：通過書籍和網(wǎng)絡(luò)了解拓?fù)鋱D的構(gòu)建以及具體實(shí)現(xiàn)方法）c加密算法的運(yùn)用（解決辦法：熟悉可以完成仿真的軟件，使用一種能夠完成加密算法仿真的軟件如VC6.0）b程序運(yùn)行過程中出現(xiàn)錯(cuò)誤（解決辦法：找出程序錯(cuò)誤的地方并修改程序）d對(duì)于加密算法在數(shù)據(jù)傳輸過程中的應(yīng)用的理解7.2對(duì)自己完成課設(shè)完成情況的評(píng)價(jià)安全的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)以及可實(shí)現(xiàn)加密和解密的加密算法，加密算法保證數(shù)據(jù)傳輸過程中的安全性。實(shí)驗(yàn)過程中小組成員分工進(jìn)行，分為實(shí)驗(yàn)報(bào)告的完成、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建以及加密算法的實(shí)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)過程中遇到很多的問題，大家一起想辦法解決問題，增強(qiáng)了小組成員的動(dòng)手能力以及團(tuán)結(jié)性，通過本次實(shí)驗(yàn)我們的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰訌?qiáng)了以及對(duì)于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)都有著更加深入的了解，同時(shí)也加強(qiáng)了對(duì)于算法程序還有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的認(rèn)知，為以后更好的學(xué)習(xí)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和算法程序打下了基礎(chǔ)。課程設(shè)計(jì)是我們專業(yè)課程知識(shí)綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，這是我們邁向社會(huì)，從事職業(yè)工作前一個(gè)必不少的過程（“千里之行始于足下”，通過這次課程設(shè)計(jì)，我深深體會(huì)到這句千古名言的真正含義（我今天認(rèn)真的進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)腳踏實(shí)地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會(huì)大潮中奔跑打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，通過這次無線傳感網(wǎng)絡(luò)的課程設(shè)計(jì)，本人在多方面都有所提高。這次無線傳感網(wǎng)絡(luò)課設(shè)，綜合運(yùn)用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)。進(jìn)行一次設(shè)計(jì)工作的實(shí)際訓(xùn)練從而培養(yǎng)和提高學(xué)生獨(dú)立工作能力，鞏固與擴(kuò)充了無線傳感網(wǎng)絡(luò)課程所學(xué)的內(nèi)容，掌握無線傳感網(wǎng)絡(luò)的基本的技能懂得了怎樣分析各模塊的性能，怎樣根據(jù)協(xié)議確定模塊方案，了解了模塊的基本結(jié)構(gòu)，提高了計(jì)算能力，繪圖能力，熟悉了模塊設(shè)計(jì)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)各科相關(guān)的課程都有了復(fù)習(xí)和獨(dú)立思考的能力。在這次設(shè)計(jì)過程中，體現(xiàn)出自己?jiǎn)为?dú)設(shè)計(jì)模塊的能力以及綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，體會(huì)了學(xué)以致用、突出自己勞動(dòng)成果的喜悅心情，從中發(fā)現(xiàn)自己平時(shí)學(xué)習(xí)的不足和薄弱環(huán)節(jié)，從而加以彌補(bǔ)。通過這次無線傳感器課程設(shè)計(jì)我們了解了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的組成和原理，對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全數(shù)據(jù)傳輸有了更深的認(rèn)識(shí)，學(xué)