WSN中一种基于网络效益最大化的数据收集方案.pdf

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1、第31卷第5期计算机应用与软件Vol_3lNo．52014年5月ComputerApplicationsandSoftwareMav2014WSN中一种基于网络效益最大化的数据收集方案李勇燕万志平蒋鹏。(绍兴文理学院上虞分院浙江绍兴312300)(浙江工业职业技术学院浙江绍兴312000)(杭州电子科技大学浙江杭州310018)摘要数据收集问题是无线传感网中的研究热点之一。针对现有的数据收集方法能耗过大以及数据收集精度低下的问题，提出一种基于网络效益最大化的数据收集方案。首先基于压缩采样得到各个节点感知数据的测量值，然后在融合节点处采用随机高斯矩阵对测量值进行编码

2、后传输，最后将编码后的测量值传输问题建模为网络效益最大化问题，并利用拉格朗日乘数法得到近似最优解。仿真实验结果表明，该方法是有效的，在数据重构精度以及网络生命周期等方面都要优于传统的方法。关键词无线传感网压缩感知数据收集网络效益重构精度网络生命周期中图分类号TP393文献标识码ADOI：10．3969／j．issn．1000-386x．2014．05．029ADATAGATHERINGSCHEMEBASEDoNNETWoRKUTILITYMAXIMISATIoNINWIRELESSSENSoRNETWoRKSLiYongyanWanZhipingJiangPeng

3、(~urnalofShaoxingUniversityShangyuCollege，Shaoxing312300，nng，China)。(ⅡIndustryPolytechnicCollege，Shaoxing312000，Zhefiang，China)(HangzhouDianziUniversity，Hangzhou310018，Zhefiang，China)AbstractDatagatheringisoneofhotresearchtopicsinwirelesssensornetworks．Aimingattheproblemsoftoolargeene

4、rgyconsumptionandlowaccuracyindatagatheringtheexistingdatagatheringmethodshave，weproposeadatagatheringschemewhichisbasedonnetworkutilitymaximisation．First，theschemecollectsthemeasurementsoftheperceptiondataofeachnodebasedoncompressivesampling，andthenencodesthemeasurementswithGaussianr

5、andommatrixatthelocationsthenodesarefusedandfollowedbytransmission，atlast，itmodelstheencodedmeasurementtransmissionproblemasanetworkutilitymaximisationproblem，andusesLagrangemultipliermethodtoobtaintheapproximateoptimalsolution．Simulationexperimentalresultsshowthattheproposedmethodise

6、ffectiveandsuperiortothetraditionalmethodsintermsoftheaccuracyofdatareconstructionandthelifecycleofnetwork．KeywordsWirelesssensornetworksCompressivesensingDatagatheringNetworkutilityReconstructionaccuracyLifecycleofnetwork中的可靠数据收集方案进行研究，方案的成功实现对于保证数0引言据收集的可靠性具有重要的理论意义和应用价值。无线传感器网络在工作过

7、程中，节点会不断地感知到周边1相关工作环境的数据。而在无线传感器网络任何一个应用中，用户都需数据收集问题一直是WSN中的一大研究热点。相继有众要获取相应的数据进行处理。采集网络中用户需要的数据，就多的学者提出了一系列方法用于无线传感网中数据收集的方被称为数据收集⋯。数据收集是无线传感器网络中最重要的法I4]，如Guo等人提出了一种基于并发上载的移动数据收操作之一，能否有效地采集到合适的数据，直接关系到应用的效集最优方案。文中考虑采用SDMA技术可以同时上载多个节点果。由于受到节点有限的性能以及网络动态性等因素的影响，的数据到移动收集者，并基于节点的能耗、传输的数据

8、量、链路为