無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于壓縮感知的移動(dòng)數(shù)據(jù)收集技術(shù)研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)主要任務(wù)是傳感器節(jié)點(diǎn)協(xié)作地感知和收集數(shù)據(jù)，并將其傳送到Sink節(jié)點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算處理。由于硬件技術(shù)的局限，傳感器節(jié)點(diǎn)只有有限的能量、通信帶寬和存儲(chǔ)能力。如何在資源受限、節(jié)點(diǎn)密集的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)收集是當(dāng)前研究的難點(diǎn)問題。本文針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，研究了基于壓縮感知技術(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)數(shù)據(jù)收集的問題。
　　針對數(shù)據(jù)收集過程中的能量消耗問題，建立了移動(dòng)數(shù)據(jù)收集模型，提出了基于移動(dòng)數(shù)據(jù)收集器的單跳數(shù)據(jù)

2、收集機(jī)制。通過規(guī)劃收集器采集數(shù)據(jù)的位置，以覆蓋全網(wǎng)所有的傳感器節(jié)點(diǎn)，保證移動(dòng)數(shù)據(jù)收集器的一次采集就能收集整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的感知數(shù)據(jù)。在采集點(diǎn)選擇過程中，分別提出了基于最小集合覆蓋的啟發(fā)式采集點(diǎn)選擇算法、基于鄰居集的啟發(fā)式采集點(diǎn)選擇算法、基于最短距離的啟發(fā)式采集點(diǎn)選擇算法。在此基礎(chǔ)上，通過蟻群算法對獲取的采集點(diǎn)進(jìn)行最短路徑求解，得到最優(yōu)的移動(dòng)數(shù)據(jù)收集器收集路線。進(jìn)一步，利用遺傳算法的尋優(yōu)能力，提出了基于遺傳算法與蟻群算法的移動(dòng)數(shù)據(jù)收集路線規(guī)劃算

3、法。仿真結(jié)果表明，所提算法能夠有效減少移動(dòng)數(shù)據(jù)收集器收集路線的距離，延長網(wǎng)絡(luò)生命周期。
　　針對大規(guī)模無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收集問題，為了進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)采集效率，建立了有限多跳數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模型，提出一種基于多跳的移動(dòng)數(shù)據(jù)收集機(jī)制。通過選擇數(shù)據(jù)采集點(diǎn)，局部地進(jìn)行數(shù)據(jù)融合進(jìn)而將數(shù)據(jù)傳輸給移動(dòng)數(shù)據(jù)收集器。當(dāng)某些傳感器節(jié)點(diǎn)隸屬于這些采集點(diǎn)時(shí)，通過限制轉(zhuǎn)發(fā)跳數(shù)以節(jié)省能量并降低數(shù)據(jù)收集延遲?？紤]到節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)容量與節(jié)點(diǎn)能量等資源受限的特征，且傳感器節(jié)點(diǎn)傳