无线传感器网络中采用线性计数的数据融合算法研究

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随着无线通信技术以及电子技术的飞速发展,低成本、低功耗以及多功能的传感器节点应运而生,每个传感器节点具有感知、存储、数据处理以及无线通信的能力。多个传感器节点的集合构成了无线传感器网络(wireless),传感器节点之间以adhoc的方式相互连接。无线传感器网络的应用前景十分广阔,能够广泛应用于军事、环境监测、医疗健康、交通管理以及商业应用等领域。数据融合是无线传感器网络实际应用中关键技术之一。基于树型的数据融合算法是一个常用数据融合策略,但是由于无线传感器网络通信质量低而产生丢包现象,影响了数据融合的结果的精确性。本文用多路径方法,通过发送多个副本来提高数据融合的鲁棒性。引入线性计数技术,提出采用线性计数技术的数据融合算法解决重复计数问题,其主要特点如下:1.本文算法引入线性计数,并对线性计数技术进行扩展来表示节点的数据,并且用一个随机数来代替哈希函数,节省了节点能量的开销。采用线性计数技术来估算融合后的数值,有较高的精确性。2.本算法中设计了一个概要结构,具有存储空间小、对副本不敏感的特点。多个数据的副本进行融合,就是对概要结构取或操作,不改变最后的融合值,解决了重复计数问题。3.本算法中引入一对参数,通过设定不同的参数使融合值的精确度和存储空间消耗得到折中,融合值具有较高的精确性和低方差性。经过对该算法进行实验验证,以及与AATSD算法在对融合相对误差和存储空间开销和融合时间方面作比较,验证了该算法的有效性和该算法的优势。
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