基于分簇和小波壓縮的傳感網(wǎng)數(shù)據(jù)融合.pdf

1、傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為21世紀(jì)最重要的技術(shù)之一，很大程度上改變了我們的生活。通過傳感器獲取的傳感數(shù)據(jù)，再通過物聯(lián)網(wǎng)的使用將會(huì)使數(shù)據(jù)變得更加有用，而物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用則比傳感器網(wǎng)絡(luò)更加多樣化，因此物聯(lián)網(wǎng)可以看成是將傳感器網(wǎng)絡(luò)的功能實(shí)現(xiàn)了更大的延伸。在大型傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)環(huán)境中會(huì)布署大量的傳感器節(jié)點(diǎn)，在節(jié)點(diǎn)密集的區(qū)域，傳感器之間的感知數(shù)據(jù)存在多種差異性和時(shí)空相關(guān)性。這些情況可能會(huì)導(dǎo)致多傳感器采集的數(shù)據(jù)之間可以存在著某些對(duì)應(yīng)的關(guān)系或者相似的數(shù)據(jù)。為了有效

2、地提取信息，通常會(huì)將數(shù)據(jù)融合技術(shù)加入在數(shù)據(jù)收集的過程中，該技術(shù)主要目的就是在滿足一定的應(yīng)用監(jiān)測(cè)需求下，將多份數(shù)據(jù)通過去冗余實(shí)現(xiàn)更有效的傳輸。在成本和體積限制的情況下，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)一般都是能源有限的。而無線傳感器網(wǎng)絡(luò)面向應(yīng)用需求設(shè)計(jì)可以通過引入數(shù)據(jù)融合技術(shù)獲得更大效益。本文通過深入研究典型的時(shí)空相關(guān)性數(shù)據(jù)融合算法的特點(diǎn)、原理和相應(yīng)的性能指標(biāo)，結(jié)合應(yīng)用需求與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的采集數(shù)據(jù)之間的時(shí)空相關(guān)性，提出了相應(yīng)的傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收集分

3、簇模型，針對(duì)收集的數(shù)據(jù)之間仍存在的冗余性，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的提升小波數(shù)據(jù)壓縮去冗余算法。
　　本文主要研究內(nèi)容和貢獻(xiàn)主要有：
　　(1)本文針對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)區(qū)域環(huán)境中臨近節(jié)點(diǎn)之間采集的感知數(shù)據(jù)的時(shí)間和空間相關(guān)性，提出了一種基于應(yīng)用需求的傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收集分簇模型。通過臨近區(qū)域的數(shù)據(jù)相關(guān)性大小，先選取一定剩余能量高、數(shù)據(jù)代表性強(qiáng)的節(jié)點(diǎn)作為簇成員，參與到傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收集中，其次，根據(jù)這部分成員節(jié)點(diǎn)與其余普通節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)相關(guān)度比較

4、來選擇一部分不可以被替代的普通節(jié)點(diǎn)，并將其加入簇內(nèi)參與數(shù)據(jù)傳輸。并且根據(jù)剩余能量和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的變化，動(dòng)態(tài)地調(diào)整網(wǎng)絡(luò)分簇的大小和檢測(cè)異常節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)變化。通過模擬仿真實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明該分簇模型能夠在滿足一定的數(shù)據(jù)變化傳輸要求下節(jié)省更多的能量。
　　(2)本文針對(duì)區(qū)域單個(gè)簇頭節(jié)點(diǎn)所收集到的簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的空間相關(guān)性和不同時(shí)刻傳輸?shù)臄?shù)據(jù)之間的時(shí)間相關(guān)性，我們提出了一種有效的消隱式提升小波數(shù)據(jù)壓縮算法，該算法不僅能夠去除大量的數(shù)據(jù)冗余，而且計(jì)算速