为簇头节点的概率，通过竞争机制选举簇头节点，其他传感器节点发送加入 请求消息成为簇成员节点或者成为该簇的备用簇头节点，完成整个网络的分簇梯度拓扑结 构的构建。
[0011] S2簇内隐私保护数据融合，汇聚节点向网络中各簇成员节点、备用簇头节点和簇 头节点发送隐私保护数据配置信息;各节点根据从汇聚节点处收到的所述隐私保护数据配 置信息，对自己的感测数据进行伪装数据填充，并将隐私保护数据从簇成员节点发送给簇 头节点，在簇头节点处进行簇内的数据融合操作。
[0012] S3簇间隐私保护数据融合，在簇头节点完成簇内数据融合操作W后，将隐私保护 融合数据包发送给距离汇聚节点更近的中继簇头节点；中继簇头节点将收到的隐私保护融 合数据包与当前簇内的隐私保护融合数据包进行进一步的最大值或最小值融合，并转发至 下一跳中继簇头节点，最终将其转发至汇聚节点处。
[0013] S4汇聚节点处融合值恢复，汇聚节点将其邻居节点发来的隐私保护融合数据进行 再融合，得到含有感测信息的全局融合值的隐私保护消息；扫描全局真实位置集合GTPS所 示的位置，恢复出感测信息的全局融合值，从而完成整个隐私保护数据的融合过程。
[0014] 在W上方法中，步骤S1中还包括根据不同梯度簇头节点能耗与簇成员节点能耗的 比值，确定每个簇头节点所需要的备用簇头节点的数目Wsw由W下公式决定，
[0015]
[0016] 其中，CS表示簇大小，即簇内节点数目，i为梯度值，ECrx表示每字节数据的接收功 率放大器能耗，ECda表示每字节数据的融合功率放大器能耗，ECtx表示每字节数据的发送功 率放大器能耗，ECamp表示每字节数据的传输功率放大器能耗，d为传输距离，α为传输损耗指 数，且心。
[0017] 在上述方法中，所述各个不同梯度值的传感器节点被选举为簇头节点的概率巧W 如下，
[001引
S式中，CS表示簇大小，Wsm,表示簇头节点所需要的备用簇头 节点的数目。
[0019] 具体地，所述隐私保护数据配置信息包括汇聚节点根据每个簇的大小，确定全局 真实位置集合GTPS;根据隐私保护性能的需求，确定每个簇成员节点、备用簇头节点或簇头 节点的数据索引集I的大小，进而为每个簇成员节点、备用簇头节点或簇头节点分配独立的 节点隐私位置集合NPPS和节点真实位置集合NTPS，其中ΛΤ化C二GT化' c_- /V/'化' c_- Γ6
[0020] 对于最大值或最小值数据融合而言，有INTPSI =1且
；每个节 点根据收到的NPPS与NTPS消息定制自己的隐私保护数据消息，包含受限制伪装数据填充位 置为R(PS = NPPS-NTPS，非受限伪装数据填充位置为AWOS =万巧吞。
[0021] 所述在簇头节点处进行簇内的数据融合操作包括直接对簇头节点收到所有簇成 员节点发来的隐私保护消息进行最大值或者最小值融合，其中最大值融合为：
'其中DataAggregated为隐私保护数据融合值，如为第j个节点的 数据索引集位置为i的数据，CS表示簇大小。
[0022] 本发明提出的分簇方法能划分出相等簇大小的分簇网络拓扑结构，使得在此基础 上的隐私保护数据融合能够被细化为簇内和簇间隐私保护数据融合过程。而通过为各簇自 适应地配置不同数目的备用簇头节点，可W有效避免大规模无线传感器网络中中继节点的 热点问题。通过本发明提出的隐私保护数据配置方法，感测数据的隐私可W被有效地保护， 同时，基于伪装数据填充的隐私保护方法比传统的逐跳加密方法计算复杂度更低，能量有 效性更高。而在簇内的隐私保护数据融合过程可W有效地减少传输数据包的数目，此外，通 过引入基于均匀分簇的簇间隐私保护数据融合过程，本发明进一步降低了网络中传输的数 据包的长度和数目，即能量有效性更高，同时可扩展性更强，更加适用于大规模无线传感器 网络。
【附图说明】
[0023] 图1表示本发明设及的网络结构示意图；
[0024] 图2表示簇内隐私保护数据融合的过程；
[0025] 图3表示簇间隐私保护数据融合的过程；
[0026] 图4表示汇聚节点处融合值恢复的过程；
[0027] 图5表示本隐私保护数据融合的流程图。
【具体实施方式】
[0028] W下结合附图和具体事例对本发明的实施做具体的描述。
[0029] 本发明设计了一种基于分簇的非加密式伪装数据填充的隐私保护数据融合方法， 处理流程参见图5。在网络中，节点被自组织地分为若干个簇，汇聚节点为每个传感器节点 分配独立的隐私保护配置信息，使得各传感器节点根据该信息对自己的感测数据进行隐私 保护定制。隐私保护数据融合首先在各个簇内独立进行，簇头节点即为融合节点。此外，从 各个簇头节点到汇聚节点的隐私保护融合数据的传输，即簇间数据传输，由距离汇聚节点 最远的簇头节点发起，数据在簇间路由链路上的各个簇头节点处进行逐跳的数据再融合。 最终，汇聚节点将收到的数据进行最后一次融合，并扫描该隐私保护融合数据的全局真实 数据隐藏位置，来获取数据的全局融合值。本方案的具体执行过程分为W下4个步骤。
[0030] S1，网络分簇初始化
[0031] 在节点均匀分布的圆形感测区域中，位于感测区域中屯、的汇聚节点首先广播一个 梯度建立GE(Gradient Estab 1 ishing)消息。该感测区域中的其他传感器节点在接收到该 消息W后，根据其包含的跳数信息，确定自己与汇聚节点之间的跳数距离，并在更新GE消息 内的跳数字段后，将其再次广播。此过程中，GE消息的再广播有一定的时延，此外，普通节点 仅根据其收到的第一个GE消息确定自己与汇聚节点之间的跳数距离，即梯度值。通过在网 络中广播GE信息，所有节点的梯度值都可W被有效的确定，在此基础上，适合于本发明的分 簇方法的设计才更加具有合理性。
[0032] 显然，在无线传感器网络的簇间通信过程中，距离汇聚节点更近的簇头节点需要 接收距离汇聚节点更远的簇头节点发来的融合数据，同时接收自己簇内其他节点发来的感 测数据，并进行融合操作后再发送。因此，簇头节点的能耗，和其梯度值呈负相关，而和其簇 内节点数目成正比。
[0033] 梯度值为i的簇头节点C出的总能耗心Osi可W被分为Ξ部分，分别为接收其簇成 员节点和其他簇头节点发来的数据的能耗ECRewiving，对W上数据执行融合操作的能耗 ECAggregati叫，和将融合数据进行转发操作的能耗ECTransmitting，即ECcHi = ECReceivi叫+ ECAggregating~l~ECTransinitting 〇
[0034] 其中，簇头节点CHi接收其簇成员节点和其他簇头节点发来的数据的能耗
簇头节点C出对其接收到的数 据执行融合操作的能耗ECAggregating巧
簇头~P点C出将融合数据进化转发挺作的能耗ECTransmitti吨为ECTransmitti吨二Lpacket ·化Ctx+ ECamp · Cn，CS表示簇大小，即簇内节点数目，Lpacket表示数据包长度，单位为字节，W茲表示 簇