[发明专利]无线传感器网络中的协同安全

说明书

本文描述了用于无线传感器网络中的协同安全的系统、装置和方法。有线节点可以将其自身与其它无线节点一起组织成集群。无线节点可以与集群中的其它无线节点协作来选择领导者节点。无线节点可以描述其预期行为。无线节点可以检测集群内的受损的无线节点。无线节点可以防止受损的无线节点损坏另一无线节点。

优先权要求

本国际专利申请要求2014年12月19日提交的发明名称为“COOPERATIVE SECURITYIN WIRELESS SENSOR NETWORKS”的美国申请序列号14/577,764的优先权权益，该美国申请以全文引用的方式并入本文。

技术领域

本公开内容通常涉及无线传感器网络，并且在实施例中涉及无线传感器网络中的协同安全。

背景技术

无线传感器网络(WSN)是装配有传感器以监测物理或环境条件(如温度、气压、流动速率、声压等)的无线节点的网络。无线节点将由其传感器收集的数据传输到目的地。在示例中，无线节点可以将数据传送到比发起(originating)无线节点“更接近”(物理地或逻辑地)目的地的另一无线节点；该过程继续，直到数据被传送到目的地。

附图说明

附图中通过示例而非限制的方式示出了一些实施例。

图1是根据实施例被布置为参与无线传感器网络内的协同安全的无线传感器节点的框图。

图2是说明根据实施例由采用协同安全的无线传感器网络内的无线传感器节点执行的过程的流程图。

图3是说明根据实施例由上游集群在分析来自下游集群的通信时执行的过程的流程图。

图4是根据实施例用于观察集群内的无线传感器节点的行为以开发所述集群内的无线传感器节点的预期行为模型的机器学习过程的图示。

图5是说明可以在其上实现一个或多个示例性实施例的机器的示例的框图。

具体实施方式

在以下的详细描述中，为了解释的目的，阐述了许多具体细节，以提供对当前公开的主题的各个方面的透彻理解。然而，对于本领域技术人员来说，可以在没有这些具体细节的情况下实践当前公开的主题。在其它实例中，为了不混淆当前公开的主题，没有详细描述已知的方法、步骤和部件。

无线传感器网络的使用在诸如制造、供应链和能源生产/分配等工业环境中的各种应用中迅速增长。此外，在无线传感器网络的部署中无线传感器节点(例如，设备)的数量继续增加。一些无线传感器网络通常具有数百甚至数千个无线传感器节点。随着无线传感器节点的数量增加，识别受损的节点(例如，被病毒、恶意软件等损坏)变得越来越复杂。准确地识别受损的节点同时及时地管理误报会成为重大的挑战。

随着无线传感器节点的数量增加，无线传感器网络的无线传感器节点可以以智能的方式警示(police)自己以(1)减少由后端/集中设备耗费的计算资源，(2)利用功能的共性和设备的接近度以减少网络流量，(3)最小化误报警报。这些目标可以通过协同安全模型来实现，该协调安全模型允许分布式无线传感器节点对网络内的节点的预期行为进行模仿，并且对与预期行为的偏离做出适当的反应。

在实施例中，无线传感器节点(包括无线传感器网络边缘处的节点)以协同的方式工作以识别受损的节点并缓解其损坏网络中其它无线传感器节点(无论是受损的节点的上游还是下游)的机会。无线传感器节点协同地将其自身组织成集群(cluster)，并且每个集群选择领导者节点(leader node)。领导者节点使用机器学习技术来创建其集群内的节点的预期行为模型，并且接着使用该预期行为模型来决定观察到的集群内的节点行为是否表明该节点受到损坏。领导者节点将观察到的行为与预期行为进行比较，并且基于这些观察来确定其集群内的无线传感器节点受到损坏。在确定其集群内的无线传感器节点受到损坏时，领导者缓解受损的节点损坏集群内的其它节点的能力。