面向无线传感器网络的数据质量问题研究

来源 :浙江工商大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:suixin1102
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
无线传感器网络(Wireless Sensor networks,WSN)是由数量众多的微型传感节点形成的具有信息采集、处理和传输能力的自组织综合系统。大量传感器节点用于对特定区域的多种环境信息进行实时采集,并根据应用需求对数据进行处理。近年来,无线传感器网络技术迅速成为学术界和工业界关注的重点领域,其广泛应用在军事国防、自然灾害监控和室内环境监测等领域。无线传感器网络经常需要部署在较为恶劣的物理环境中,外在物理因素以及网络技术缺陷均会导致采集到的数据存在一定程度的质量问题,如数据缺失、异常、失效等。存在质量问题的数据并不能准确地用于对真实世界表征,会导致数据分析成本增加及风险提升,同时,低质量数据会导致智能应用做出错误决策,降低其性能。运用数据填充技术对网络数据集的缺失值进行填充,以及运用数据清洗技术对低质量数据集中的异常数据进行修复均是避免低质量数据对智能应用造成影响的主要手段。基于此,本文研究了无线传感器网络数据中的缺失值填充方法和异常数据清洗方法,主要研究内容如下:1.针对数据缺失问题,本文提出了一种基于最大似然的缺失值填充方法。通过计算出多个填充候选值,从概率的角度来评判填充结果的优劣。该方法较好地解决了现有算法对缺失值填充后产生的小错误问题。基于最大似然准则的设计,在精确算法的基础上,通过概率分布近似,对原有算法进行改进,提高了基于最大似然的缺失值填充方法的适用性和通用性。通过真实无线传感器网络数据集验证,表明了基于最大似然的缺失值填充方法在缺失值填充上的有效性,并且具有较高的填充准确度。2.针对数据异常问题,本文提出了一种基于相关性辅助的脏数据清洗方法。该方法通过结合不同传感器维度之间的相关性与单个传感器维度内部的时序关联特性,解决了现有清洗算法约束条件单一和数据空间相关性利用不足的问题。该方法首先进行数据预处理,通过先验知识和相关性计算筛选异常维度;然后在异常维度上采用动态规划和速度约束相结合的方法确定异常点,对异常维度进行标注;最终采用带有外生变量的自回归模型迭代地对异常点进行修复。通过真实无线传感器网络数据集验证,表明了该方法在多维度脏数据清洗上相比于现有方法,具有较好的清洗准确度。
其他文献
2015年11月中旬采集常州滆湖底泥及水样,在滆湖水体及底泥现状分析的基础上,采用高通量测序技术对底泥细菌的16S rRNA基因进行序列测定,对底泥细菌群落结构及多样性进行研究.结果显示:滆湖水质整体呈富营养化状态,殷村港、湖北区为轻度富营养化,繁保区、塘门沟为中度富营养化.底泥细菌测得总OTUs(Operational Taxonomic Units)数为6157,多样性高.滆湖底泥细菌隶属26
基于地形图、土地利用现状图提取并分析1950—2020年东北地区林地时空变化格局。结果表明:(1)地形图中记载的林地信息能有效反映20世纪中期东北地区林地基本特征;研究期内林地呈先增后减态势,增幅达10.04×10~4km~2,同期覆盖率从34.67%增至44.97%;市域林地均呈增加态势,净增幅前5的市域均超5 000 km~2。(2)研究期内林地不变、增加和减少区面积分别为28.36×10~4
稀土资源是重要的国家战略资源,但受开采技术的限制,在开采过程中会造成生态环境的破坏.研究稀土矿区周围景观格局的变化,对稀土矿区生态环境的修复具有积极意义.本次研究以L县稀土矿区为研究对象,采用熵权法和主成分分析法探究L县稀土矿区土地利用显性和隐性形态的变化特征及其影响因素,并结合景观格局指数,探究稀土矿区周围景观格局变化.结果显示:稀土矿区周围林地面积呈增加趋势,且集聚程度增加;耕地破碎度减少,其
降雨入渗导致滑坡地下水位以上的非饱和区水压力暂时升高,坡体基质吸力减小,抗剪强度降低;同时,滑坡内的裂缝又为雨水下渗提供快速通道,雨季强降雨将在坡体裂隙较发育的部位汇集形成暂态水源,连续补给产生高孔隙动水压力,并导致深层滑坡的地下水位上升。这种瞬态的地下水运动及暂态附加水荷载成为非饱和边坡在雨季失稳的控制因素。以某大型堆积体滑坡为研究对象,采用土体饱和—非饱和渗流理论和有限差分方法,研究强降雨在坡
<正>语言的魅力是智慧的技巧,是文化的底蕴,是凝聚力、是感召力,是明显的吸引力。远有《晏子使楚》,淮南为橘,淮北为枳的典故;又有诸葛亮只身过江,舌战群儒的例子。近有周总理在接受美国记者采访时被问到:"在你们中国,明明是人走的路,为什么却要叫马路?"总理不假思索地答道:"我们走的是马克思主义道路,简称马路。"记者又问道:"为什么中国人喜欢低着头走路?而我们美国人却总是抬着头走路。"总理不慌不忙微笑着
期刊
随着职业教育的不断发展,2019年《国家职业教育改革实施方案》指出“职业教育与普通教育是两种不同的教育类型、具有同等重要的地位”,明确了职业教育与普通教育是两种不同类型的教育。要支撑和凸显职业教育的类型特征,需要改革职业院校的课程教学,强化职业素质与职业能力的培养,其中包括高职公共英语课程教学的改革。本研究就以确立职业教育类型为背景,从高职公共英语的内涵特性入手,调查并分析了高职公共英语教学改革历
高架桥作为城市大型基础设施得到快速发展,由此形成大量的桥柱裸露表面并成为城市绿化建设的重要空间资源。近年来桥下空间的利用也成为了上海建设可持续的韧性生态之城的重要手段和途径。以上海市长宁区延安西路高架花柱为对象,从高架花柱的模块化施工、植物筛选、精细化养护等方面进行了实践和探索,形成了可复制、可参照的模板,其可行的专项施工和养护管理对策,对指导高架花柱精细化管理和推进城市桥柱绿化建设、养护提供适合
无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)的主要作用是在感知覆盖区域采集各种环境数据,并对数据进行简单处理之后传输给目标用户。由于体积的限制,节点无法携带大容量电池来保证能量供给,因此节能是WSN面对的主要挑战。本文也致力于解决WSN的能耗问题,分别从网络的路由算法优化和引入无线充电器对网络进行充电补能两个方面入手,其目的皆在于延长网络生命周期,提升网络运行效率。网络
本文是作者从事振荡管流换热研究的总结。研究结果表明:流体在管内作轴向振荡运动时,可以极大地强化轴向的传热。本文给出了计及管壁效应的振荡管流换热的精确解析解,公布了变Pr数的实验结果。在此基础上,讨论了影响振荡管流轴向换热的6个无因次参数的物理含义,并指出其中的某些无因次参数在物理本质上就是傅里叶数的倒数的平方根,这将有利于理解振荡管流换热这种非定常换热过程。由本文的精确解析解,经过简化,可以得到国