文档介绍:合肥工业大学
硕士学位论文
无线传感器网络数据融合技术研究
姓名:张红莉
申请学位级别:硕士
专业:计算机应用技术
指导教师:沈明玉
20100401
无线传感器网络数据融合技术研究
摘要
随着低功耗无线通信的发展,微传感器、微处理器等硬件的小型化,分布
式信息处理技术的进步和Ad Hoc 网络的大量研究,无线传感器网络(Wireless
works,WSN) 成为了一种新兴技术,引起了人们的广泛关注。在大
规模的无线传感器网络中,传统的数据传输模式下,每个节点都将传输全部的
感测信息,这其中就包含了大量的冗余信息,由于传感器网络中传输数据的能
耗远大于处理数据的能耗,因此,使各个节点多跳传输感测数据到Sink节点前,
先对数据进行融合处理是非常有必要的,数据融合技术能够有效克服无线传感
器网络中能量约束,去除冗余信息,减少网络中的数据传输量,节省WSN节点
能量,延长WSN的生命期。数据融合技术已经成为WSN的研究热点。
本文首先分析研究了国内外现有的一些典型的数据融合算法,并对这些算
法进行分析和比较,从农业生产的实际情况出发,对大规模无线传感器网络的
蔬菜大棚温度进行远程监测,用户需要知道某个特定区域的平均温度,这个区
域可能包含大量的节点;由于受到带宽和电池能量的限制,为了降低由于大量
数据传输而造成的能量消耗,提出一种分布式的数据融合算法。在本算法中,
节点不需要知道系统的全局信息,这样可以降低系统中节点总的能量消耗。算
法的运行允许多个传感器节点启动数据融合过程,数据融合就以并行的方式进
行,向汇聚节点(簇头)传递信息,所有节点都是自行决定下一跳的传输方向,
避免了保存全局路由信息,因而可以减少延迟。算法动态地选择不同的节点作
为簇头,这就保证了能量的消耗是动态地分布在系统中所有节点上的。从系统
仿真结果来看,该算法可以减少时延,有效的降低能量消耗。
关键词:无线传感器网络;节点;算法;数据融合
I
Wireless works Data Aggregation Technology
Abstract
With the development of low-power munications, micro-sensors,
the miniaturization of microprocessors and other hardware, distributed information
processing technology advances and a large number of Ad work research,
wireless works (WSN) has e a kinds of emerging technologies, has
aroused extensive attention. In the large-scale wireless works, the
traditional data transmission mode, each node will transmit all the sensor
information, which have already embodied a lot of redundant information, due to
works, energy consumption is much greater than the transmission of data
energy consumption for data processing, therefore, so that each node multi-hop
transmission sensor data to Sink node before the data aggregation is necessary, data
aggregation technology can effectively e the energy constraint in wireless
works, place redundant information, work data traffic,
thereby saving energy WSN nodes to extend WSN lifetime. WSN data aggregation
technology has e a research focus.
This dissertation analyses and studies some of the existing home