無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)融合研究及測(cè)試床硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、傳感器技術(shù)、微電子技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)和無線通信技術(shù)的進(jìn)步，推動(dòng)了具有現(xiàn)代意義的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)、醫(yī)療和民用等諸多領(lǐng)域具有極大的應(yīng)用價(jià)值，因此成為IT領(lǐng)域中的學(xué)科前沿和研究熱點(diǎn)。 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本功能是收集并返回其傳感器節(jié)點(diǎn)所在檢測(cè)區(qū)域的信息。為保證信息的有效性，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由密集的傳感器節(jié)點(diǎn)組成。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中單個(gè)節(jié)點(diǎn)的資源十分有限，特別是在電池能量、處理能力、存儲(chǔ)容量和通信帶寬等幾個(gè)方面。這

2、就決定了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議棧的設(shè)計(jì)必須以能量有效性為首要的考慮因素。數(shù)據(jù)融合是將多份數(shù)據(jù)或信息進(jìn)行處理，組合出更有效、更符合用戶需求的數(shù)據(jù)的過程，達(dá)到節(jié)省能量的目的。 本文介紹了數(shù)據(jù)融合技術(shù)的概念、特點(diǎn)和國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀。選擇這個(gè)題目的意義體現(xiàn)在節(jié)約傳感器節(jié)點(diǎn)的能量、獲得更準(zhǔn)確的信息和提高數(shù)據(jù)收集效率。理論上的創(chuàng)新體現(xiàn)在提出一種簇狀匯聚頭融合算法，實(shí)踐上解決了測(cè)試床硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中遇到的問題，得到了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，為以后深入研究

3、打下基礎(chǔ)。 考慮單一事件驅(qū)動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，基于圖論中獨(dú)立集的理論知識(shí)，結(jié)合無線傳感器節(jié)點(diǎn)高密度拋灑的實(shí)際應(yīng)用條件，提出了一種尋找簇狀匯聚頭來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)融合的節(jié)能分布式算法。算法包括建立級(jí)別梯度場(chǎng)、尋找簇狀匯聚頭、建立融合樹和匯報(bào)數(shù)據(jù)四個(gè)過程。在節(jié)點(diǎn)密度稠密和稀疏兩種情況下，仿真了算法建立融合樹的過程。通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)和程序仿真，與最短路由算法進(jìn)行比較，表明簇狀匯聚頭融合算法能有效地提高網(wǎng)絡(luò)的生存期，具有高效能、低延時(shí)、可擴(kuò)展性好、時(shí)間復(fù)