无线传感器网络信息时空融合模型与算法研究.pdf

《无线传感器网络信息时空融合模型与算法研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2012年第3l卷第4期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)43无线传感器网络信息时空融合模型与算法研究鲍必赛，伍健荣，楼晓俊，刘海涛’(1．中国科学院上海微系统与信息技术研究所无线传感器网络与通信重点实验室，上海200050；2．无锡物联网产业研究院，江苏无锡214135)摘要：信息融合是解决无线传感器网络能量和通信带宽受限的有效途径，提出了一种无线传感器网络信息时间和空间多级混合融合的结构模型。首先对距离汇聚节点较远的节点信息进行时间融合和对距离汇聚节点

2、较近的节点信息在汇聚节点进行时空融合，然后在汇聚节点对两种节点的融合结果进行全网络的空间融合。就该模型提出了基于Ds证据理论的多级时空融合算法。数据分析结果表明：该模型能够降低节点能耗，延长网络寿命。关键词：无线传感器网络；多级融合；证据理论中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1000-9787(2012)04--0043-04Researchofspatio-temporalmodelandalgorithmforWSNsinformationfusionBAOBi．sai，WUJian．rong，

3、LOUXiao-jun，LIUHai—tao'(1．KeyLabofWirelessSensorNetworksandCommunication，ShanghaiInstituteofMicro-systemandInformationTechnology，ChineseAcademyofSciences，Shanghai200050，China；2．WuxiSensingNetIndustrializationResearchInstitute，Wuxi214135，China)Abstract：Inform

4、ationfusionisaneffectivewaytosolvetheproblemofthelimitationofenergyandbandwidthofwirelesssensornetworks(WSNs)．Amuhi—stagemixedspatio-temporalarchitecturemodelforwirelesssensornetworksinformationfusionispresented．Inthisarchitecture，thedatathatismonitoredbythe

5、nodesfarfromtheSinknodeisfusedintime．ThedatathatismonitoredbythenodesclosetotheSinknodeisfusedintimeandspatialonSinknode．ThefusionresultsoftwokindsofnodesisfusedinspacefortheoverallnetworkonSinknode．Underthismodel，amulti—stagefusionalgorithmisgivenbasedonthe

6、theoryofDSevidence．Thedataanalysisshowsthatthemethodcanreducepowerconsumptionofnodeandprolongthenetworklifetime．Keywords：wirelesssensornetworks(WSNs)；multi—stagefusion；evidencetheory0引言融合结构，从而最大程度地降低整个网络时空融合的能量无线传感器网络是由大量的能量、计算、存储及通信有消耗，并就该模型提出基于DS证据理论的多级时空融

7、合限的传感器节点组成⋯。信息融合技术可以有效地降低算法。能耗，解决能量和通信带宽等方面的受限问题，延长网络寿1无线传感器时空融合的结构模型命。同时，信息融合技术也能够解决因环境干扰和传感器无线传感器网络通常由传感器节点、汇聚节点以及通节点失效等带来的不确定性，提供信息的准确度。信网络和应用管理中心组成，结构如图l所示。大量的传无线传感器网络中的信息融合一般有2个过程，一是感器节点随机部署在检测区域内部或者附近，通过自组织时间序列上的信息融合，称为时间融合；一是分布式空间上的方式构成网络。传感器节点先采集检测数据

8、，并对监测的信息融合，称为空间融合。因此，一般将无线传感器网络的数据进行预处理，同时将预处理的结果发送给汇聚节点，中的信息融合称为时空融合。时空融合的关键问题是模型由汇聚节点对所有传感器数据进行融合处理，形成决策结设计，本文提出了一种时间和空间多级混合融合的结构模果传输到用户管理中心。型，根据节点通信和信息融合的能耗，选择适合每个节点的目前研究和应用的时空融合的结构模型一般是两级时收稿