基于灰色预测的分布式传感器网络故障检测方法.pdf

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1、第28卷第8期传感技术学报Vo1．28No．82015年8月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSAug．2015AGray—ForecastAlgorithmofFaultDetectionforWirelessSensorNetworksZHANGJian·(1．EmbeddedSoftwareandSysternsInstitute，BeringUniversityofTechnology，Bering100124，China；2．SchoolofScience，BeltingUniversityofCivilEngineeringandArchitect

2、ure，Beijing100044，China1Abstract：WirelessSensorNetworks(WSNs)arewidelyusedinenvironmentalmonitoring，healthcare，smarthome，militaryfields，andSOon，becauseofitssmall，flexibility，lowcostandunattended．Andfaultsarecommonduetothebadenvironmentandunattended．InordertoensureWSNs’serviceisnormal，itisnecessaryto

3、detectthefaults．Accordingtothecomplexreasonsofwirelesssensornetworknodesfailure，thispaperpresentsanewfaultde-teetionalgorithmbasedonbasedongraypredictiontheory．Thealgorithmisthatwithinasampleinterval，itisaria—lyzedthattheobservednode’SdatatrendiSconsistentwiththetrendofchangedintheneighbournodestode

4、ter—minewhetherthenodeisabnorma1．Theexperimentshowsfaultdetectionprecisionisveryhigh，andthealgorithmavoidthenodeinstantfailure．Meanwhile，thealgorithmissimple，easilyimplementedinhardware．Keywords：wirelesssensornetwork(WSNs)；faultdetection；gray—forecast；distributedEEACC：7230doi：10．3969／j．issn．1004-169

5、9．2015．O8．015基于灰色预测的分布式传感器网络故障检测方法张健，f1．北京工业大学嵌入式软件与系统研究所，北京100124；2．北京建筑大学理学院，北京100044)摘要：针对无线传感器网络节点故障原因复杂，基于灰色预测理论，提一种故障检测方法。算法通过分析在某一采样间隔内，观测节点数据变化趋势是否与邻居节点变化趋势一致，从而确定节点是否异常。仿真实验表明，算法故障检测能力较强，且避免了节点瞬间失效情况的出现。同时该算法设计简单，易于硬件实现。关键词：无线传感器网络；故障检测；灰色预测；分布式中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1O04—1699(2O15)08—1188—

6、06无线传感器网络是一种由大量分布的传感节置不同，表现形式不同，容错设计也不尽相同。本点组成的多跳、自组织型网络，由于其体积小、灵活文侧重传感器节点的故障检测问题。考虑到无线性强、价格低廉、无人值守等特性，被广泛应用于环传感器网络自身的限制，检测算法必须使得节点能境监测、医疗卫生、智能家居和军事等领域。但同量消耗最小化以及整个网络寿命极大化。时，也由于其自身资源的限制、尤其是能量、内存及邻居协作是无线传感器网络的一种有效被动式计算能力等方面的限制，以及外部环境的影响，传检测方法，高建良等提出一种基于加权中值的故障感器节点特别容易发生故障。因此需要有效的容检测算法(WMOVS1，对于每个节点引入

7、信任等级的错设计技术来满足其可靠性要求。无线传感器网概念，定义邻居节点的权重，根据节点的测量值与邻络容错设计需要考虑三个方面：故障模型、故障检居节点的加权中值之间的差异，判断节点是否失测与诊断、修复机制。从整体而言，故障可分为三效b。Yim等在文献[4]中提出DFD故障节点检测方个层次：部件级、节点级和网络级。故障发生的位案的改进算法(IDFD)，算法中首先引入衡量某时刻项目来源：北京建筑大学科学