基于無線傳感器網(wǎng)絡的動態(tài)數(shù)據(jù)融合算法研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡作為一個智能信息系統(tǒng)，在很多領域都有著重大的應用前景。但是由于傳感器節(jié)點本身的資源限制，諸如能量、帶寬、處理能力，使得其應用設計面臨著很多挑戰(zhàn)。降低網(wǎng)絡的能量消耗，提升系統(tǒng)的使用壽命是其應用中首要關注的問題。
　　傳感器網(wǎng)絡中廉價節(jié)點的大規(guī)模部署必然導致一定范圍內(nèi)感知數(shù)據(jù)存在大量的冗余，對于冗余信息的直接轉發(fā)無疑增加了網(wǎng)絡中的通信量。傳感網(wǎng)中通信較之計算消耗更大的能量，該特點決定了節(jié)能的關鍵在于降低網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)包傳輸

2、量。數(shù)據(jù)融合的意義就在于刪除冗余、無效和可信度差的數(shù)據(jù)，同時將來自不同節(jié)點的信息結合起來進行處理，達到減少網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸量的目的，從而減少網(wǎng)絡能量消耗，延長網(wǎng)絡的生存期。
　　本文首先對三種不同結構的融合算法進行了研究，并基于具體的環(huán)境監(jiān)測應用程序、網(wǎng)絡拓撲模型、能量消耗模型進行了編程實現(xiàn)，從理論和仿真實驗兩個角度，對 Leach、Pegasis、MST算法在延長網(wǎng)絡生存期方面進行了性能分析，結果表明對于數(shù)據(jù)壓縮型的、數(shù)據(jù)之間是完全

3、相關的應用程序，基于MST融合結構的算法在優(yōu)化網(wǎng)絡壽命方面較Leach和Pegasis算法有較大的提升。在對選擇的三種融合算法進行研究實現(xiàn)的基礎上，針對未來傳感器網(wǎng)絡所支持的應用程序的高復雜性，提出了基于具體的應用程序的動態(tài)數(shù)據(jù)融合算法，該算法考慮了應用程序特點以及傳感器節(jié)點之間感知數(shù)據(jù)的相關性，并優(yōu)化了融合函數(shù)在網(wǎng)絡中的初始設置，同時實現(xiàn)了根據(jù)用戶自定義的度量標準對融合函數(shù)進行一定條件下的遷移，均衡了網(wǎng)絡中的能量消耗和最大化了網(wǎng)絡的生