基于无线传感器网络的动态数据融合算法研究-计算机应用技术专业论文.docx

万方数据 万方数据 独 创 性 声 明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他 人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构 的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均 已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 签名： 日期： 年 月 日 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文 的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘， 允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全 部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描 等复制手段保存、汇编学位论文。 （保密的学位论文在解密后应遵守此规定） 签名： 导师签名： 日期： 年 月 日 摘要 摘要 万方数据 万方数据 摘 要 无线传感器网络作为一个智能信息系统，在很多领域都有着重大的应用前景。 但是由于传感器节点本身的资源限制，诸如能量、带宽、处理能力，使得其应用 设计面临着很多挑战。降低网络的能量消耗，提升系统的使用寿命是其应用中首 要关注的问题。 传感器网络中廉价节点的大规模部署必然导致一定范围内感知数据存在大量 的冗余，对于冗余信息的直接转发无疑增加了网络中的通信量。传感网中通信较 之计算消耗更大的能量，该特点决定了节能的关键在于降低网络中的数据包传输 量。数据融合的意义就在于删除冗余、无效和可信度差的数据，同时将来自不同 节点的信息结合起来进行处理，达到减少网络数据传输量的目的，从而减少网络 能量消耗，延长网络的生存期。 本文首先对三种不同结构的融合算法进行了研究，并基于具体的环境监测应用 程序、网络拓扑模型、能量消耗模型进行了编程实现，从理论和仿真实验两个角 度，对 Leach、Pegasis、MST 算法在延长网络生存期方面进行了性能分析，结果 表明对于数据压缩型的、数据之间是完全相关的应用程序，基于 MST 融合结构的 算法在优化网络寿命方面较 Leach 和 Pegasis 算法有较大的提升。在对选择的三种 融合算法进行研究实现的基础上，针对未来传感器网络所支持的应用程序的高复 杂性，提出了基于具体的应用程序的动态数据融合算法，该算法考虑了应用程序 特点以及传感器节点之间感知数据的相关性，并优化了融合函数在网络中的初始 设置，同时实现了根据用户自定义的度量标准对融合函数进行一定条件下的迁移， 均衡了网络中的能量消耗和最大化了网络的生存期。 关键词：无线传感器网络，数据融合，动态数据融合算法，网络生存期 I ABSTRACT ABSTRACT 万方数据 万方数据 ABSTRACT As an intelligent information system, Wireless Sensor Network proposes great potential application ability in a lot of areas. But because of sensor’s constraint resource, such as, limited power, low bandwidth, low efficient process ability, its design for applications meets a huge challenge. The key point is low the energy consume while at the same time improve network lifetime. To large scale wireless sensor network, too much cheap sensors located at a small area will lead sensor information redundancy, while we know, directly relay these information will no doubt increase the network transmission. To WSN, its transmission cost more power compared to computation, so the key point for saving energy is low the number of packets. Data fusion is aim to delete the redundant and the ineffective and the unbelievable information, and co