基于网络编码的WSNs数据收集方法.pdf

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1、20传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2012年第3l卷第4期基于网络编码的WSNs数据收集方法汪淑丽(吉林大学公共计算机教学与研究中心，吉林长春130012)摘要：无线传感器网络(WSNs)监测数据的收集方式方法是目前的研究热点，而无线传输的广播特性又使得网络编码非常适合于无线网络。在介绍网络编码原理、核心思想以及在WSNs应用现状的基础上，提出了一种基于部分网络编码的自适应WSNs数据收集方法，该方法针对簇网络拓扑结构，簇成员节点把网络编码数据发送给簇头节点，簇头节点利用随机网络编码的方式把数据传输到Sink节点。实验结果表明：该

2、机制具有能耗较低和汇报数据较准确的特点。关键词：无线传感器网络；网络编码；数据收集中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1000-9787(2012)04-0020--03DatacollectionmethodofWSNsbasedonnetworkcodingWANGShu．1i(CenterforComputerFundamentalEducation，JilinUniversity，Changchun130012，China)Abstract：Monitoringdatacollectionmethodofwirelesssensornetworks(WSNs)iscurr

3、entresearchhotspot，andtheradiocharacteristicsofwirelesstransmissionenablesthenetworkcodingisverysuitableforwirelessnetwork．Theprinciple，coreideas，advantagesofnetworkcodinganditspresentsituationofapplicationinWSNsareintroduced，andanadaptivedatacollectionmethodinWSNsbasedonpartialnetworkcodingisputf

4、orward，aimingatclusternetworktopologystructure，theclustermembernodessendnetworkencodingdatatoclusterheadnode，anditsendstoSinknodebyrandomnetworkcodingmode．Theexperimentalresultsshowthatthismechanismhascharacteristicsoflowenergyconsumptionandaccuratereportdata．Keywords：wirelesssensornetworks(WSNs)；

5、networkcoding；datacollection0引言障将变得困难，而网络编码却能够使目的节点有效地利用无线传感器网络(WSNs)中的节点不仅能量有限，而编码数据流恢复原始信息，甚至可以恢复一些网络中因干且缓存较小，因此，一个节点只能存储一小部分从周围收集扰、拥塞或移动而丢失的数据分组。到的信息，为了完成数据的收集、存储和复制，大量的节点在数据采集方面，文献[2]提出了部分网络编码必须协同工作。现有的部分方式是服务器端首先给Sink(PNC)作为连续数据采集的一般工具。PNC推广了现有的节点发送查询消息，然后Sink节点把查询消息广播给所有网络编码，能够对传感器节点连续接收到的数据

6、进行有效传感器节点。最后所有的传感器节点响应此次查询，把监的存储替换，但没有给出完整数据收集算法。文献[3]提测数据通过路由发送给服务器端。但是，这种查询方式存出了一种数据聚合算法，每个单独的节点只保存一个数据在着较多的弊端：1)延时比较大；2)如果服务器端需要原包，当监听到邻居节点的数据包时，就在有限域上乘一个随始数据，这样导致就不能进行数据融合，进一步导致主干路机系数并和自身数据相加。这样，单个普通传感器节点可由的负担临时变得非常大，容易发生通信中断的情况；能不能解码数据，但是对信宿节点来说，就能以很高的概率3)在转发存储过程中，存在着大量的数据拷贝，浪费了存通过查询仅仅n个节点而重建

7、n个数据包，使得传感器网储空间，也消耗了节点的能量。文献[1]指出由于无线传络数据聚合的效率得到极大的提高。播的广播特性，网络编码非常适合应用于WSNs。如WSNs在提高鲁棒性方面，文献[4]提出了一种结合分布式中，节点以自组织方式增加或移除部分节点会导致网络拓源编码私网络编码的优化算法，目的是用来提高传感器网扑结构的变化，预测数据分组的丢失和节点以及链路的故络的容错性和可靠性，同时对分布式源编码的压缩效率和收稿日期：2