基于近似融合的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂扑惴ㄑ芯?pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是一項(xiàng)綜合了計(jì)算機(jī)、無線通信和傳感器技術(shù)的多學(xué)科技術(shù)，受到人們的高度重視，并被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。為了滿足實(shí)際應(yīng)用中的分析和決策需求，如何在提高網(wǎng)絡(luò)能量利用率的同時保障感知信息的精度是一項(xiàng)重要的研究課題。相關(guān)的研究涵蓋拓?fù)淇刂啤?shù)據(jù)融合、節(jié)點(diǎn)調(diào)度、功率控制等多個方面。本文將近似融合技術(shù)與拓?fù)淇刂萍夹g(shù)相結(jié)合，進(jìn)行了相關(guān)的研究。
　　首先，針對大多數(shù)拓?fù)淇刂扑惴ㄖ胁豢紤]應(yīng)用數(shù)據(jù)精確度的問題，本文提出了一種基于(ε,ζ

2、)-近似數(shù)據(jù)融合的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)控制算法QGA-UQ（Quantum Genetic Algorithm-Unique Q）。QGA-UQ首先從應(yīng)用的數(shù)據(jù)精確要求出發(fā)，確定數(shù)據(jù)融合的近似程度，并在此基礎(chǔ)上選取部分傳感器節(jié)點(diǎn)工作，執(zhí)行數(shù)據(jù)采集、傳輸和融合等任務(wù)，其余節(jié)點(diǎn)則轉(zhuǎn)入休眠狀態(tài)。在選取節(jié)點(diǎn)時QGA-UQ考慮了節(jié)點(diǎn)的通信能耗，并基于MST樹結(jié)構(gòu)生成網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，使得網(wǎng)絡(luò)的通信能耗盡量降低。仿真實(shí)驗(yàn)表明，QGA-UQ可以在保證數(shù)據(jù)精度的同時

3、，極大地減少網(wǎng)絡(luò)的能耗。
　　在上述工作的基礎(chǔ)上，本文進(jìn)一步對此問題進(jìn)行了研究。對于許多大型傳感器網(wǎng)絡(luò)而言，其覆蓋范圍可看作由多個子區(qū)域構(gòu)成，同一子區(qū)域中的感知數(shù)據(jù)近似，且有相同的變化規(guī)律，而不同子區(qū)域間的讀數(shù)則差異較大。針對這個特性，本文提出了基于(ε,ζ)-近似數(shù)據(jù)融合的分區(qū)域拓?fù)淇刂扑惴⊿QGA-UQ（Subregional Quantum Genetic Algorithm-Unique Q）。針對應(yīng)用的精確性要求，SQG