无线传感器网络数据融合算法及模型研究

来源 :东北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:woai6672690
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
无线传感器网络具有组网快捷、灵活等诸多优点,在军事、工农业生产、城市管理、医疗、环境监测和抢险救灾等许多领域都有重要的应用,引起了学术界和工业界的高度重视。但是,研究表明数据传输消耗了总能量的70%;无线传感器网络能量、计算能力、存储能力、通信能力受到严重的限制,所以必须合理利用能量,延长无线传感器网络工作寿命;而通过数据融合来减少数据传输量是减少能耗最重要的技术之一针对无线传感器网络能量和计算能力严重受限等问题,通过对数据融合技术的研究,本文提出了一种适合大规模无线传感器网络的数据融合模型及融合算法。在深入分析网络节点分布密度与网络能耗关系的基础上,网络结构以层次区域划分,分析研究节点均匀分布和非均匀分布的优缺点,提出均衡网络区域能量,降低网络整体能耗的节点非均匀分布方案。应用.NET平台及多线程技术开发无线传感器网络数据融合仿真平台,提供数据融合仿真实验及相关性能指标分析服务。在数据通信阶段,结合节点非均匀分布方案,提出低能耗高速数据融合模型,为每个节点分配多个候选父节点;提出距离调节机制,平衡最短距离候选父亲节点和最大剩余能量候选父节点之间关系对网络能耗的影响,使剩余能量多、距离符合要求且传输能力强的节点作为父节点。在数据融合阶段,提出基于聚类技术的异类数据融合算法,利用传感器网络节点有限的计算能力对原始异类数据进行初步分类,从而减小网络通信量。两个阶段并行构建起无线传感器网络数据融合全过程。通过自行开发的仿真平台对数据融合模型及算法的性能进行了分析和评估实验,仿真结果表明:所建立的数据融合模型及算法在保证数据精度相对准确及时的情况下,能够有效延长网络生命周期、减少能量开销。
其他文献
数控加工技术是实现机械加工现代化的重要基础和关键技术,而刀具轨迹生成技术又是数控加工技术的核心内容。随着数控技术的发展,刀具轨迹生成策略得到了越来越多的重视。本论文
目前,机器学习不仅是人工智能的一个核心研究领域,而且已成为整个计算机领域中最活跃、应用潜力最明显的领域之一,它扮演着日益重要的角色。作为机器学习中一个重要的研究分支,贝
随着油田的开发,地面工程的建设和改造一直在不断地进行。电厂的规模在扩大,用电负荷在增加;输电线路的长度不断增加,输电线路的类型也在变化,最初井场输电线路采用33千伏单
随着科学技术的不断发展,逐渐兴起的虚拟仪器技术在教育体系中发挥着越来越重要的作用。由于受教育的人数的不断增多,传统教学资源的相对不足,很大程度上制约了实验教学质量
集成电路产业是信息产业的核心,也是所有整机设备的心脏。随着技术的发展,系统芯片本身已成为一部高技术的整机,它几乎存在于所有工业部门,甚至决定一个国家的装备水平和竞争实力
图像分割是模式识别和计算机视觉中的一个经典问题,是图像分析中的一项关键技术,是进一步对图像进行识别、跟踪、理解和编码的基础,分割的准确性直接影响后续任务的有效性,具有十
PID控制依然是化工过程中应用最广泛的控制策略,以PID控制器对多变量系统进行控制,现阶段主要采用分散常规控制与解耦控制的策略。二者各有其优缺点与适用范围。本文结合二者优
随着对自动化设备的安全性和可靠性以及有效性的要求的提高,故障诊断技术受到人们的重视,已成为国内外自动化控制界的热点研究方向之一。基于多元统计分析的故障诊断方法是故
Y射线以其穿透能力强、不干扰流场,不受温度压力磁场环境影响,可在线操作测量等优点受到人们关注,Y射线检测技术在石化行业中的应用也越来越广泛。本文将Y射线技术应用到气固混
在现实的系统中,随机干扰总是不可避免的,用确定性方法描述系统可能会丢失系统的某些特性,从而用确定性系统理论控制方法来控制某些系统时,常常会严重背离所期望的效果。因此,当对