基于时间序列预测模型的簇型数据收集机制-论文.pdf

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1、JournalofComputerApplicationsISSN1001—90812014—10—10计算机应用，2014，34(10)：2766—2770CODENJYtlDUhttp：／／www．joca．an文章编号：1001—9081(2014)10—2766—05doi：10．11772／j．issn．1001-9081．2014．10．2766基于时间序列预测模型的簇型数据收集机制王军一，王正路，程勇(1．南京信息工程大学计算机与软件学院，南京210044；2．南京信息工程大学网络信息中心，南京210044)(通信作者

2、电子邮箱wz1270mail@gmail．con)摘要：由于温度、光照等物理属性的时空连续性，密集部署的传感器网络中节点感知的数据往往具有很高的时空相关性。这种数据相关性产生的数据冗余会带来通信负担，也会缩短网络的生命周期。提出一种基于预测模型的簇型数据收集机制(CDCF)，探索数据相关性，减少无线传感器网络的通信量。该机制包括一种基于曲线拟合最小二乘法的时间序列预测模型和简单有效的误差控制方法。在数据收集过程中，簇型结构考虑到了数据间的空间相关性，时间序列预测模型探讨数据的时间相关性。实验仿真表明，在较为稳定的网络环境中，相对于收

3、集原始数据，该机制只需10％一20％的通信量就可完成整个网络的数据收集任务；数据误差控制方法可以确保基站恢复数据的误差控制在用户定义的误差范围之内。关键词：无线传感器网络；数据收集；预测模型；分簇中图分类号：TP393．04；TN91文献标志码：AClustereddatacollectionframeworkbasedontimeseriespredictionmodelWANGJun，WANGZhenglu’，CHENGYong(1．CollegeofComputerandSoftware，NangUniversityofInf

4、ormationScienceandTechnology,Na彬ngjiangsu210044，China；2．NetworkInformationCenter,NanjingUniversityofInformationScienceandTechnology,NanjingJiangsu210044，China)Abstract：Duetothespace—timecontinuityofthephysicalattributes，suchastemperatureandillumination，highspatio—tempo

5、ralcorrelationexistsamongthesenseddatainthehigh—densityWirelessSensorNetwork(WSN)．Thedataredundancyproducedbythecorrelationbringsheavyburdentonetworkcommunicationandshortensthenetwork’Slifetime．AClusteredDataCollectionFramework(CDCF)basedonpredictionmodelwasproposedtoe

6、xplorethedatacorrelationandreducethenetworktraffic．The~ameworkincludedatimeseriespredictionmodelbasedoncurvefittingleastsquaremethodandaneficienterorcontrolstrategy．Intheprocessofdatacollection，theclusteredstructureconsideredthespatialcorrelation，andthetimeseriespredic

7、tionmodelinvestigatedthetemporalcorrelationexistinginsenseddata．TheexperimentalsimulationprovesthatCDCFusedonly10％—O％oftheamountofrawdatatofinishthedatacollectionofthenetworksintherelativelystableenvironment，andtheerorofthedatarestoredinsinkislessthanthethresholdvaluew

8、hichdefinedbyuser．Keywords：WirelessSensorNetwork(WSN)；datacollection；predictionmodel；clustering关重要的问题。0引言在传感器节点的发送、接收