无线传感器网络中基于随机事件的数据融合研究

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无线传感器网络技术起源于上世纪九十年代,改变了很多场合下的信息获取、传输和处理的方式,引领着监测环境,获取监测数据的新潮流。   本文在阐述无线传感器网络数据融合的研究背景和国内外针对数据融合延迟分配的研究现状后,介绍了WSN数据融合的概念、作用以及与多传感器数据融合的区别,并指出了数据融合所面临的技术难点。为了进行融合操作,尽可能的提高数据融合度,中间融合节点需要等待尽可能多的孩子节点数据的到来,这样增加了数据传输的延迟。如何将网络允许延迟合理地分配给各个融合节点成为基于事件应用的无线传感器网络数据融合需要解决的关键问题之一。通过对数据融合延迟分配算法的的理论分析,着重讨论了数据融合过程中融合节点等待延迟时间的分配因素和分配方法。通过分析数据传输过程中产生的延迟,得出了队列延迟为端到端延迟的最重要组成部分。从网络流量入手,建立并实现了适用于无线传感器网络的自相似ON/OFF网络流量模型,得出了网络的平均输入速率,并把它作为队列的平均输入率。从M/G/1队列系统的角度分析了分组到达延迟,结合节点在数据融合树中的位置、孩子节点数提出了基于自相似流量和:M/G/1队列模型的数据融合延迟分配算法。在NS2下仿真,实验结果表明,与级联超时法和ACDA算法相比较,该方法有着理想的融合增益和非实时到达率。
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