一种面向微电网中无线传感器网络的高能效压缩-西南科技大学学报.PDF

第３３卷　第２期　　　　 　　　西　南　科　技　大　学　学　报　　　 　　　Ｖｏｌ．３３Ｎｏ．２ ２０１８年６月　　　　　　 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｏｕｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 　　　　　Ｊｕｎｅ２０１８ 一种面向微电网中无线传感器网络的 高能效压缩感知方法 李　珂　范永存　邓冬梅　王　蕾　李金夫　周　建 （西南科技大学信息工程学院　四川绵阳　６２１０１０） 摘要：针对微电网数据传输过程中无线传感器网络所面临的数据过载和传输路径单一所导致的个别节点能耗过快 的问题，对传统压缩感知算法进行了改进，提出将节点能量也作为传输路径选择的判定因素并作为判定参数加入其 信息熵值的计算过程中，从而避免算法由于重复选择相同的传输路径造成网络中个别节点由于能量消耗过快而停 止工作的情况出现。在微电网仿真模型下对算法的数据压缩率、收敛速度、重构数据精度和网络生存时间进行了验 证，仿真结果表明，在微电网无线传感器网络中应用该方法，对网络生存时间和网络收敛性等性能都有明显提升。 关键词：微电网　能耗　压缩感知　无线传感器网络 中图分类号：ＴＰ３９３　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１６７１－８７５５（２０１８）０２－００８８－０８ ＡｎＥｎｅｒｇｙＥｆｆｉｃｉｅｎｃｙＣｏｍｐｒｅｓｓｅｄＳｅｎｓｉｎｇＡｌｇｏｒｉｔｈｍ ｉｎＷｉｒｅｌｅｓｓＳｅｎｓｏｒＮｅｔｗｏｒｋｏｆＭｉｃｒｏｇｒｉｄ ＬＩＫｅ，ＦＡＮＹｏｎｇｃｕｎ，ＤＥＮＧＤｏｎｇｍｅｉ，ＷＡＮＧＬｅｉ，ＬＩＪｉｎｆｕ，ＺＨＯＵＪｉａｎ （ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｍｉａｎｙａｎｇ６２１０１０，Ｓｉｃｈｕａｎ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｈｉｇｈｐｒｅｃｉｓｉｏｎａｎｄｌｏｗｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｄａｔａｔｒａｎｓｍｉｔｔｉｎｇｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｐｏｓｓｅｓｓｅｄｂｙ ｗｉｒｅｌｅｓｓｓｅｎｓｏｒｎｅｔｗｏｒｋｏｆｍｉｃｒｏｇｒｉｄ，ａｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄｓｅｎｓｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍｂａｓｅｄｏｎｌｏａｄｂａｌａｎｃｉｎｇｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｗｈｉｃｈｈａｓｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄｔｈｅｅｎｅｒｇｙｂａｌａｎｃｅｏｆｎｏｄｅｓａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｓｏｔｈａｔｉｔｃａｎｐｒｅｖｅｎｔａｓｉｎｇｌｅｎｏｄｅｆｒｏｍｅｘｈａｕｓｔｉｎｇｅｎｅｒｇｙ．Ｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄａｌｇｏｒｉｔｈｍｗｉｌｌｓｅｌｅｃｔｔｈｅｒｅ ｑｕｉｒｅｄｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｖｅｃｔｏｒｓｂｙｎｏｔｏｎｌｙｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇｅｎｔｒｏｐｙｏｆｔｈｅｏｒｉｇｉｎａｌｓｉｇｎａｌ，ｂｕｔａｌｓｏｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｔｈｅ ｒｅｓｉｄｕｅｅｎｅｒｇｙｏｆｅａｃｈｎｏｄｅ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｃａｎｒｅｄｕｃｅｔｈｅｏｖｅｒａｌｌｄａｔａｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｑｕａｎｔｉｔｙ ａｎｄｍｅａｎｗｈｉｌｅｂａｌａｎｃｅｔｈｅｌｏａｄｓｏｆｖａｒｉｏｕｓｎｏｄｅｓｉｎＷＳＮ，ｔｈｕｓｅｘｔｅｎｄｉｎｇｔｈｅｎｅｔｗｏｒｋｌｉｆｅｔｉｍｅ．Ａｃｃｏｒｄ ｉｎｇｔｏｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔ，ｉｎｗｉｒｅｌｅｓｓｓｅｎｓｏｒｎｅｔｗｏｒｋｏｆｍｉｃｒｏｇｒｉｄ，ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌａｌｇｏｒｉｔｈｍ， ａｌｇｏｒｉｔｈｍｏｆｔｈｉｓｐａｐｅｒｈａｓｂｅｅｎｏｂｖｉｏｕｓｌｙｉｍｐｒｏｖｅｄｉｎｂｏｔｈｎｅｔｗｏｒｋｌｉｆｅｔｉｍｅａｎｄｎｅｔｗｏｒｋｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅｐｅｒ ｆｏｒｍａｎｃｅ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｍｉｃｒｏｇｒｉｄ；Ｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ；Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄｓｅｎｓｉｎｇ；ＷＳＮ