【技术实现步骤摘要】
基于最小可信路径的物联网可靠性评估方法与装置
[0001]本专利技术属于物联网
，更具体地，涉及一种基于最小可信路径的物联网可靠性评估方法与装置。
技术介绍
[0002]物联网可靠性评估是物联网技术发展的核心关注点，是判断物联网是否能够满足实时准确收集监控目标信息任务的一个重要指标。受能源消耗、环境因素、恶意攻击和其他因素造成的节点失效会大大降低数据传输的安全性，影响网络的可靠性。因此在网络部署和维护过程中必须考虑网络的可靠性。
[0003]物联网可靠性评估的难点主要体现在三个方面。其一，非精确可靠性评估方法的精确性有所欠缺，精确性方法无法考虑综合考虑多种影响因素。如何构建一个考虑多种影响因素并且较为精确的可靠性评估方法是研究难点。其二，传输链路影响因素较多，选择关键的影响因素，能够减少能源消耗、环境因素、恶意攻击等干扰因素的影响，最终实现数据的可靠传输；其三，可靠性评估指标的定义。可靠性指标需要合理地考虑各种对可靠性造成影响的因素，才能对网络可靠性实现客观、全面的评价。
技术实现思路
[000...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于最小可信路径的物联网可靠性评估方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)根据目标区域监测信息量最小要求，建立网络模型；(2)通过能量消耗模型计算节点的剩余能量；(3)通过信任管理模型计算链路信任值；(4)根据节点的剩余能量和链路的信任值构建网络模型的关系矩阵；(5)根据关系矩阵枚举可信的多源最短传输路径，计算网络成功运行的概率；(6)重复步骤(2)
‑
(5)，达到预设取样次数N，计算网络可靠性，即成功运行概率的平均值。2.如权利要求1所述的基于最小可信路径的物联网可靠性评估方法，其特征在于，所述步骤(2)中假设节点v
i
发送和接收k bit数据，欧氏距离为dm的情况下的能量消耗计算公式为：为：为：其中，为传输消耗的能量，为接收消耗的能量，E
elec
表示传感器处理每比特数据所消耗的能量，ε
fs
表示自由空间衰落信道模型中功率放大器处理每bit所消耗的能量。3.如权利要求1或2所述的基于最小可信路径的物联网可靠性评估方法，其特征在于，所述步骤(3)具体包括如下子步骤：(3.1)根据传输信息的多源路径，更新单跳链路的信任因子：一致性因子、成功发包率、安全等级、行为参数；(3.2)更新链路的直接信任值D
T
(n)＝AP
SL
(ω1|CF
i,
(n)|+ω2|SPSR
i,
(n)|)，其中，其中ω1、ω2是信任因子权重，ω1+ω2＝1；(3.3)更新链路的综合信任值T(n)＝β1D
T
(n)+β2D
T
(n
‑
1)其中，β1、β2分别是历史信任值权重和当前信任因子权重，β1+β2＝1。4.如权利要求3所述的基于最小可信路径的物联网可靠性评估方法，其特征在于，所述步骤(3.1)中节点v
i
到节点v
j
的链路的信任因子计算公式如下：一致性因子：其中CP
i,j
表示节点i,j之间数据一致报文的数量，NCP
i,j
表示节点i，j之间数据不一致的报文数；成功发包率：其中SP
i,j
表示成功发送的报文数，SF
i,j
表示发送失败的报文数；安全等级：当安全要求较高时，SL＝3，相对较低时，SL＝1；正常情况下，SL＝2；
行为参数：其中，S
i,
表示成功的次数，F
i,
表示失败的次数，n表示处于第n次取样次序内。5.如权利要求1或2所述的基于最小可信路径的物联网可靠性评估方法，其特征在于，所述步骤(4)中的关系矩阵是一个N
×
N的矩阵，N为网络模型节点个数，矩阵元素为0和1；1表示两个节点之间存在可信链路；0则反之，可信链路存在需要同时满足以下条件：条件(1)条件(2)条件(3)T
i,j
≥T0其中E
res,i
表示节点的剩余能量，表示传输数据需要消耗的能量，表示当节点距离为通信半径R
c
时，通信需要消耗的能量，表示接收数据需要消耗的能量，T
i,j
表示信任矩阵中节点j到节点i之间的链路信任值，T0表示信任阈值，因此关系矩阵的公式为：6.如权利要求1或2所述的基于最小可信路径的物联网可靠性评估方法，其特征在于，所述步骤(5)具体包括如下子步骤：(5.1)枚举具有感知功能并且满足条件：T
I
(C
i
)＝∑δ
v
≥A
req
不冗余的节点组合，节点组合中每个节点都是处于Active状态，其中，T
I
为节点组合的总信息...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈凯，李云云，邓贤君，夏云芝，刘生昊，耿艺璇，易源源，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：
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