无线传感器网络故障诊断技术研究

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1、无线传感器网络故障诊断技术研究摘要：随着社会的发展与不断进步，无线传感器网络得到广泛应用,但是由于无线传感器节点的能量具有制约性，导致无线传感器网络的运用环境比较脆弱，所以本文探讨一下无线传感器网络故障的诊断技术。关键词：无线传感器网络故障诊断技术中图分类号:TP212.9文献标识码:A文章编号:1007-9416(2013)09-0042-02无线传感器网络是山大量传感器节点组成的，因为传感器节点廉价和微型的特点，促使无线传感器网络对节点的利用率非常高，尤其是在无线传感网络的监测区域，在自组织方式的参与下，以互相协作的形式完成

2、无线传感器的监测任务,所以其应用的前景也是非常广阔的,但是传感器节点的工作能力是有限的，难免会发生系统故障。1无线传感器网络故障评价指标无线传感器网络故障诊断的性能评价指标是以无线传感器的网络特点和网络应用为基础制定的，其标准主要体现在诊断精度、特殊环境诊断精度、能效性以及诊断时间四个方面。诊断精度。无线传感器故障诊断精度是诊断机制对故障最直接的评价方式，特别是在网络安全性较高的环境中，如果不能保障故障诊断的精确度则会导致传感器网络系统出现安全漏洞，同时意味着此故障诊断精度的失效，诊断精度主要是以一次过程为故障诊断的依据，分析被

3、诊断的节点状态与实际节点状态的相符程度，诊断精度中故障误报率和故障识别率为评价故障的两个指标。特殊环境诊断精度。无线传感器网络在特殊环境屮的应用是冇特左的诊断精度的，例如自然灾害、人为破坏等特殊环境因素，由于故障的节点在网络中的分布不均匀，可能会出现故障区域节点的过分疏散或者是节点的过分密集等现象，普通的诊断精度是不适应的，所以只能采取特殊环境的诊断精度対故障进行评价。能效性。受无线传感器网络能量供应方面的影响，能效性成为故障诊断评价机制中需耍最先考虑的问题，能效性比较强的故障诊断机制可以促进网络使用寿命的延长，以便保障传感器网

4、络监测、计算方面能量的持续供应，与能效性有直接关系的因素有数据通信、处理和采集三方面。诊断时间。无线传感器网络投入使用后，如需进行故障诊断需要对传感器屮节点与节点之间的关系进行协作性判断，主要是因为节点呈现激活状态的数量比较多，如果节点出现联系性的故障一定会对无线传感器网络造成巨大的能耗压力，所以节点故障诊断的时间不宜过长。2无线传感器网络故障诊断分类无线传感器网络故障主要来源于传感器的节点，主要表现在四个模块上，分别为能量电池供应模块、无线网络通信模块、传感处理模块和传感器模块，基于无线传感器网络的运行和使用，其组成元件、部件

5、会出现各种各样的问题，如干扰通信、线路老化、电能耗损以及接线松动等等，引发无线传感器网络发生故障。2.1节点级别的故障节点级别的故障主要是发生在传感器网络的节点处，大部分故障主要是传感器的节点本身出现了问题，其又可分为节点软故障和节点硬故障，软故障是指节点在不影响无线传感器网络运行的前提下发生故障，只冇对数据进行传送和测量时，可瞬间影响通信的故障；硕故障是指对节点木身以及对传感器网络造成的直接损害，例如节点本身损坏、电源布置不合理或电源能量不足都会造成无线传感器网络故障。2.2网络级别的故障网络级别的故障是指无线传感器的节点本身

6、是正常的，但是在节点与节点之间的传输、协作方面上出现制约性问题，导致网络连接异常、通信受阻、信息丢失、IP偏差、非法入侵等等，此故障的出现是直接作用于网络的，其故障的表现极其明显，而一且故障出现的速度非常快，影响范围比较广，属于无线网络传感器网络中相对较为敏感的故障。2.3功能级别的故障无线传感器网络功能级别的故障对于整体网络都是存在影响的，如出现功能级别的故障会造成网络中汇集点不能正常接收和收集网络中运行的全部信息，引起功能级别故障的原因主要有传感器节点的巫启、死亡和失效，链接线路故障以及路由装置故障等。2.4数据级别的故障数

7、据级别的故障是指传感器节点表现正常，但是传达了错误的数据信息，致使网络形成错误的数据感知，数据级别故障的隐蔽性比较强，只有经过精细的检测才可发现传感器节点传递了错误的感知数据，因为即使节点感知数据传递错误，但是其本身的表现形式是没有任何问题的，因此无形中降低了无限传感器网络的运行性能，而一且会错误的引导网络管理员检查维修。3无线传感器网络故障诊断技术无线传感器网络故障诊断主耍是针对其投入使用的期间，通过对网络传递的信息进行分析，判断无线传感器网络是否发生故障，根据故障发生的状态检测导致故障发生的基本根源，无线传感器网络故障的诊断

8、是一项复杂而又系统的工程项冃，基于其所处的环境以及自身运行的特点决定了故障诊断的难度，为降低诊断的难度，一般情况在进行故障诊断时需要以传感器各个节点日常的测量数据为主，以节点数据传输的附加信息为辅，促进故障诊断的效率。无线传感器网络故障诊断的指标为传感器高质量的