無線傳感網(wǎng)絡(luò)有效數(shù)據(jù)傳輸整合.pdf

1、近年來無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在國防、電力、能源、環(huán)境、醫(yī)療、災(zāi)難預(yù)警等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。無線傳感器節(jié)點(diǎn)由于能量有限,如何減少傳感器節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸量,并保持傳感器網(wǎng)絡(luò)感知數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性是研究者面臨的難題。本文通過結(jié)合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)感知數(shù)據(jù)時空關(guān)聯(lián)特征,找出降低數(shù)據(jù)傳輸量的途徑。通過大量實(shí)驗(yàn)觀察我們發(fā)現(xiàn):在森林、海洋等相對穩(wěn)定環(huán)境中布署的采集光照度、溫度的傳感器網(wǎng)絡(luò)的感知數(shù)據(jù)存在一定程度的時間關(guān)聯(lián)性,于單一傳感器節(jié)點(diǎn)所產(chǎn)生的感知數(shù)據(jù)序列隨著時間變化

2、呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性,偏離其預(yù)期值概率性較低;其次,彼此臨近的傳感器節(jié)點(diǎn)的感知數(shù)據(jù)存在一定程度的空間關(guān)聯(lián)性,即鄰近區(qū)域節(jié)點(diǎn)間感知數(shù)據(jù)相對誤差具有一定的規(guī)律性。針對這種部署在相對穩(wěn)定環(huán)境中的無線傳感網(wǎng)絡(luò)的感知數(shù)據(jù)時空關(guān)聯(lián)特性,本文提出了一種適用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基于時空關(guān)聯(lián)性的感知數(shù)據(jù)傳輸整合算法(Sensory Data Suppression,SSS),以減少網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸量,同時最大程度保證感知數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。此算法充分利用了無線傳感

3、器網(wǎng)絡(luò)中感知數(shù)據(jù)的時空關(guān)聯(lián)性,通過使用向量奇異值分解法(Singular Value Decomposition,SVD)對傳感器節(jié)點(diǎn)的感知數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行整合處理,即降低不必要的數(shù)據(jù)傳輸,從而減少傳感器節(jié)點(diǎn)能量消耗,有效延長網(wǎng)絡(luò)壽命。為了避免某些節(jié)點(diǎn)頻繁地被選擇作為傳輸數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)而過快地耗盡電源能量,我們接著提出了有效的負(fù)載均衡算法,在保證網(wǎng)絡(luò)性能的前提下,通過調(diào)度傳感器節(jié)點(diǎn),盡可能選擇存有較多能量的節(jié)點(diǎn)傳出數(shù)據(jù),而其它能量較低的節(jié)點(diǎn)保持