基于路由的无线传感器网络数据融合技术研究

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1、南京邮电大学硕士研究生学位论文中文摘要微电子技术、计算技术和无线通信等技术的进步，推动了低功耗多功能传感器的快速发展，由这种具有微小体积并集信息采集、数据处理和无线通信功能的大规模节点组成的多跳、自组织网络系统成为当前研究的热点，在军事、农业、工业、医疗、家居等多方面具有潜在的巨大价值。然而，电池能量、处理能力、存储容量和通信带宽能力等方面的限制，成为设计无线传感器网络面临的巨大挑战。数据融合技术是将多份数据或信息进行处理，组合出更有效更符合用户需求的数据的过程。数据的发送和汇集离不开路由，目前路

2、由技术的研究针对以数据为中心的特点，提出了基于地理位置的路由、基于查询驱动的路由、基于层簇和链式的路由，在一定方面体现出数据融合的思想。如何高效地协调数据流，减少数据冗余，提高数据精度，缩减数据在网络中传送的大小和次数，最大优化网络能量消耗的融合路由成为网络研究的热点。本文从通信协议的角度出发，结合了层簇路由方法、基于查询驱动的数据分发策略和基于信息熵的融合理论，提出了一种无线传感器网络数据融合协议Cluster-L协议融合模型和协议算法。避免了监测数据信息中冲突数据的发送，减少冗余数据，通过两层

3、融合机制提高了融合的精度和融合结果的可信度，有效延长了网络生存期。最后，使用NS2仿真平台进行仿真验证，证明结论的正确性。关键词：无线传感器网络，数据融合，路由，数据分发南京邮I【1人学硕I：：『／JF究生学位论文ABSTRACTWiththedevelopmentofmicro—electronics，computationandwirelesscommunicationtechnology,sensornodeswithlow-power,multi-functionoccurinthewor

4、ld．Wirelesssensornetworkwiththeabilitytomulti—hopandselfcon行guration，composedofmillionsofthousandsofsensornodes，whichhavetheabilitytodatacollection，dataprocessingandwirelesscommunication，isthehotissueinthepresentday．WSNapplicationsincludemilitary,agri

5、culture，industry,medicaltreatment，trafficandfamily．However，themainconstraintsofsensornodesagelowbattery,lowprocessingability,limitedstorageandnarrowbandwidth，whichisthegreatchallengeWSNfacedwith．Dataaggregationobtainsmoreaccuratedataresultaccordingwit

6、huser’Srequirement，byin-networkprocessingwhichisintheprocessofmuchdataormessage’Stransmission．Withthecorrelationofdatatransmissionorgatherandrouting，routingbasedongeography’query—drivenrouting，routingbasedonclusterandchainaleproposed．Morecorrelativewi

7、thdatafusion，moreenergy-efficient．Itisimportanttocutshortthesizeofthemessage，improvetheprecisionofdatasensedinordertoachievelongnetworklifetime．Thepaperfromthepointofviewofcommunicationprotocols，proposedatafusionmodelinwirelesssensornetworksandanovelf

8、usionprotocolCluster-L，whichcombinewithroutingbasedcluster,anewdatadisseminationmethodanddatafusionbasedonentropy．Throughtheavoidanceoftheinterferenceincollisiondata,reductionoftransferredredundantdata，lifetimeofthesystemisprolonged．Intheend，w