惡劣環(huán)境下一種數(shù)據(jù)敏感的傳感器節(jié)點故障檢測技術(shù)研究.pdf

1、傳感器網(wǎng)絡(luò)因為能夠進行事件檢測或者目標監(jiān)測,經(jīng)常被部署在危險或者人類無法到達的惡劣環(huán)境中進行監(jiān)測工作。在惡劣環(huán)境下工作的傳感器節(jié)點由于長期受到環(huán)境因素的影響(高溫,高電磁干擾等),它的采樣數(shù)據(jù)會夾雜著大量噪聲或者趨勢項,因而不夠準確,而且采樣的時序數(shù)據(jù)對于數(shù)據(jù)特征的表現(xiàn)也不夠明顯。同時受環(huán)境因素的影響傳感器節(jié)點的能量消耗過快,并且有可能某一監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大面積傳感器節(jié)點的工作性能發(fā)生緩慢的變化,甚至出現(xiàn)軟硬件故障。惡劣環(huán)境下,如果利用周期性

2、的對傳感器網(wǎng)絡(luò)進行故障檢測的方法,當傳感器網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時,它不能夠及時發(fā)現(xiàn)故障,而且在無故障情況下它會使節(jié)點的能耗過多,所以需要一個能夠及時檢測出傳感器節(jié)點故障的算法。并且在故障檢測中一些性能發(fā)生變化的節(jié)點不應(yīng)該同其他故障節(jié)點一樣被拋棄,應(yīng)該通過故障檢測技術(shù)對其進行修復,使其能夠繼續(xù)使用,減少重新部署傳感器節(jié)點的人力和硬件成本,因此對于不同的故障類型應(yīng)該采取不同的處理手段。
　　針對以上提出的問題,本文提出了一種數(shù)據(jù)敏感的傳感器節(jié)

3、點故障檢測算法。該算法在分布式的環(huán)境下,首先節(jié)點利用自身的抗干擾器的抗環(huán)境干擾功能來減少外界環(huán)境因素對節(jié)點采樣數(shù)據(jù)的影響,然后利用抗干擾器的突出時序序列特征功能來提取時序數(shù)據(jù)的特征值,減少傳感器節(jié)點在進行數(shù)值計算時的計算量和傳輸過程中的數(shù)據(jù)傳輸量,減少了能耗。接著節(jié)點對于數(shù)據(jù)敏感,通過利用假設(shè)檢驗的方法統(tǒng)計一段時間內(nèi)節(jié)點采樣得到的特征值的分布情況,實時識別當前采樣的特征值的是否異常,從而決定啟動故障檢測的時機。最后節(jié)點根據(jù)異常結(jié)果開啟故