無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)故障檢測(cè)方法與系統(tǒng)實(shí)現(xiàn).pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network, WSN)作為一種多專業(yè)領(lǐng)域融合的新興傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù),正引起越來越多的科研人員和專業(yè)機(jī)構(gòu)的關(guān)注。WSN主要任務(wù)是對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和信息處理,并以無線傳輸方式傳送至監(jiān)控者,其通常大規(guī)模部署在不受控,惡劣甚至敵對(duì)的環(huán)境,節(jié)點(diǎn)各個(gè)部件發(fā)生故障的概率要比其他檢測(cè)系統(tǒng)高得多。因此為了提高網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性,對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)故障檢測(cè)算法的研究是至關(guān)重要的。
　　針對(duì)目前大部分故障

2、檢測(cè)算法將發(fā)生故障的節(jié)點(diǎn)都作為故障節(jié)點(diǎn)進(jìn)行處理而降低了網(wǎng)絡(luò)整體性能的問題,本文提出了針對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)部件的混合式實(shí)時(shí)故障檢測(cè)算法。該算法將集中式與分布式檢測(cè)算法相結(jié)合,首先利用鄰居節(jié)點(diǎn)信息分析算法對(duì)傳感部件故障和接收電路故障進(jìn)行識(shí)別,然后根據(jù)電源故障檢測(cè)法和心跳信息法對(duì)電源故障以及處理部件故障和發(fā)送電路故障進(jìn)行識(shí)別,最終實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)各部件故障的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。并在完成故障檢測(cè)基礎(chǔ)上對(duì)發(fā)生了故障的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)單分類,提高了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的利用率和網(wǎng)絡(luò)

3、的整體性能。同時(shí)為了達(dá)到將算法應(yīng)用于實(shí)際故障檢測(cè)的目的,本文在NS-2仿真軟件平臺(tái)上對(duì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)算法進(jìn)行分步仿真,仿真結(jié)果表明了在同一傳感區(qū)域中,節(jié)點(diǎn)的數(shù)量與算法檢測(cè)準(zhǔn)確性以及能源消耗的關(guān)系。為網(wǎng)絡(luò)實(shí)際故障檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了理論支持。
　　最后在混合式實(shí)時(shí)故障檢測(cè)方法基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)故障檢測(cè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),構(gòu)建了節(jié)點(diǎn)硬件和軟件故障檢測(cè)平臺(tái),其中軟件平臺(tái)包括傳感器節(jié)點(diǎn)軟件和Sink節(jié)點(diǎn)軟件,前者主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)信息的采集以及部分