無線傳感器網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)聚融算法的研究.pdf

1、隨著微電子技術、嵌入式技術、集成電路以及無線通信技術的日漸成熟與不斷發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡(WSNs)被廣泛應用于軍事國防、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療衛(wèi)生、交通管制、建筑物健康監(jiān)測等諸多重要領域，為人類提供了一條低成本觀察和認知復雜物理世界的有效途徑。歷經(jīng)過去十多年的發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層以及網(wǎng)絡層已發(fā)展得比較健全。在下三層足以滿足基本應用需求的今天，由于無線傳感器網(wǎng)絡規(guī)模的變大，數(shù)據(jù)聚集引發(fā)的網(wǎng)絡擁塞、癱瘓、休眠、能量消耗不均勻甚

2、至節(jié)點死亡等現(xiàn)象已層出不窮，逐漸成為當今無線傳感器網(wǎng)絡應用發(fā)展的瓶頸。如何通過對數(shù)據(jù)聚集結果進行分析、融合，并返過來促進無線傳感器網(wǎng)絡的應用推廣，即數(shù)據(jù)聚融問題的研究已成為了當今無線傳感器網(wǎng)絡的研究重點，國際幾大著名雜志以及高檔的會議中有關無線傳感器網(wǎng)絡的相關文章，其大多數(shù)的研究已展向于數(shù)據(jù)聚融問題，針對該問題的研究已初露端倪。而通過對數(shù)據(jù)聚集結果進行研究來評估網(wǎng)絡的聚集結果的可信性，其作為數(shù)據(jù)聚融問題的一個方面，對推廣無線傳感器網(wǎng)絡的

3、應用也具有重要意義。
　　鑒于上述原因，本文提出了基于可信度的數(shù)據(jù)聚融算法(BRDFA)。通過對網(wǎng)絡提供出的聚集結果加以自動分析、綜合，針對相對誤差為ε時，計算出實際聚集結果的可信度的下限η，并由(ε，η)對來評估網(wǎng)絡的聚集結果的可信性。在具體研究過程中，探討了節(jié)點掛起對無線傳感器網(wǎng)絡數(shù)據(jù)聚集結果的可信性的影響?？紤]到聚集操作對無線傳感器網(wǎng)絡的重要性，本文使用了三種重要的聚集操作符，即聚集和操作、計數(shù)值操作、平均值操作，來針對具有

4、特定的網(wǎng)絡環(huán)境設計BRDFA算法，并分別就三種聚集操作符下的BRDFA算法的結果進行了分析。此外，本文給出了一個特例來論述BRDFA算法的設計與實現(xiàn)過程，并給出了相應的結果分析。實驗結果表明，針對存在節(jié)點掛起的無線傳感器網(wǎng)絡，BRDFA算法的結果具有有效性。仿真結果表明，無線傳感器網(wǎng)絡中，由于節(jié)點掛起的存在，網(wǎng)絡能耗會隨著實際活動節(jié)點數(shù)的增加而增加。此外，節(jié)點掛起也導致了網(wǎng)絡查詢信息的可信性的改變，節(jié)點進入掛起狀態(tài)的概率越低，聚集結果的