无线传感器网络软故障诊断算法.pdf

《无线传感器网络软故障诊断算法.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、142传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2014年第33卷第4期无线传感器网络软故障诊断算法刘亚红，冯海林，刘昊(西安电子科技大学理学院。陕西西安710071)摘要：在无线传感器网络中，软故障节点会产生并传输错误数据，这不仅会形成错误的决策，还会消耗能量，为此，提出一种基于节省能量的故障诊断(EFD)算法。该算法利用节点感知数据的空间相似性，通过对邻点所感知的传感数据进行比较，确定检测节点状态。对于网络中存在的节点瞬时故障，该算法引用TF模型思想，避免了不必要的数据比较，减少了

2、时间冗余的检测次数。仿真结果表明：EFD算法能够提高网络诊断精度，同时可以降低诊断过程的能量消耗。关键词：无线传感器网络；瞬时故障；空间相似性；能量中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1000-9787(2014)04-0142-04SoftfaultdiagnosisalgorithmforwirelesssensornetworksLIUYa—hong，FENGHal-lin，LIUHao(SchoolofScience，XidianUniversity，Xi’an710071，China)Abstract：Inwir

3、elesssensornetworks(WSNs)，softfaultnodesmaygenerateandtransmitfalsedata，whichwillnotonlycauseswrongdecisionbutalsowillconsumesmoreenergy，becauseofthis，presentanenergy—eficiencyfaultdiagnosis(EFD)algorithmtosaveenergy．Thealgorithmmakesuseofspatialsimilarityofnodesenseda

4、tastodeterminestateofdetectednodebycomparisonofsensingdatasensedbyneighboringnodes．Consideringtransientfault，thealgorithmusestotalfault—free(TF)modelideatoavoidunnecessarydatacomparison，andreducedetectiontimesoftimeredundancy．SimulationresultsshowthattheEFDalgorithmcan

5、improveprecisionofnetworkdiagnosisandreduceenergyconsumptionindiagnosisprocess．Keywords：wirelesssensornetworks(WSNs)；transientfault；spatialsimilarity；energy0引言更多的节点能量“，所以，网络的软故障诊断中有必要无线传感器网络(wirelesssensornetworks，WSNs)节点从节省能量的基础上对瞬时故障的影响做特别的考虑。为通常部署在室外比较恶劣的环境中，由于受温度、湿

6、度等因叙述方便以下将软故障就称为故障。素的影响，传感器节点发生故障的概率较高。一般，传节点感知数据的空间相似性是目前很多故障诊断算法感器节点故障包括硬故障和软故障，节点硬故障指节点设计的基础“，其中，文献[14]提出的软故障诊断(soft硬件模块失效而不能再工作；节点的软故障指传感器节点faultdiagnosis，SFD)算法是较为典型地考虑了瞬时故障影的硬件模块正常，但是因环境等因素致使节点感知数据异响的节点故障诊断算法。SFD算法通过对等比较节点信息常的一类故障，节点的软故障是导致无线传感器网络数据来诊断故障，同时利用时间冗余

7、多次诊断，以消除瞬时故障可靠性不稳定的主要原因之一。目前，传感器网络的故障的影响。但是SFD算法的缺点是重复诊断的总次数过多，诊断算法通常是针对节点软故障设计的[3-71，然而节点的计算量很大，导致能量耗费过多，从而在节点故障诊断过程软故障中常常存在一类当节点故障后在较短时间内可自行中，造成节点故障未被诊断出之前能量已经耗尽的情况。恢复正常的故障，这种故障称为瞬时故障。节点的瞬时本文提出TF(totalfault—fi'ee)模型，引用此模型的思想得到故障一般不影响网络数据的传输但影响网络诊断的准确一种节能的故障诊断(energy—

8、eficiencyfaultdiagnosis，EFD)率，同时由于节点瞬时故障出现较为频繁，这为准确诊算法，采用此算法对节点诊断，避免了不必要的数据比较，断节点的软故障带来很大的难度。另外，由于传感器节以此减少时间冗余检测次数。与S