《基于移动代理的无线传感器网络数据融合技术研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于移动代理的无线传感器网络数据融合技术研究（74页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、R E S E A R C HO NT H EM O B I L EA G E N T - B A S E D D A T AF U S I O N I NW I R E L E S SS E N S O RN E T W O R K T h e s i sS u b m i t t e dt o Z h e j i a n gN o r m a lU n i v e r s i t y i np a r t i a lf u l f i l l m e n to ft h er e q u i r e m e n t f o rt h ed e g r e eo f M a s t e ro
2、 f E n g i n e e r i n g b y W e n - j u a nZ h a n g ( C o m p u t e rA p p l i c a t i o nT e c h n o l o g y ) T h e s i sS u p e r v i s o r ：A s s o c i a t eP r o f e s s o rX i a n g 。b i nZ h u J u n e ，2 0 1 0 j急冬 f f l I I I l lI I I II II l l l l l l l llll 18 0 4 9 9 6 基于移动代理的无线传感器网络数据融合
3、技术研究 摘要 无线传感器网络( W i r e l e s sS e n s o rN e t w o r k ，W S N ) 是一个由大量传感器节点以 自组织和多跳方式构成的无线网络。传感器节点在电池能量、计算能力和存储容量 等方面有限制，因此，如何有效利用节点的有限能量是传感器网络设计中的重要问 题。由于每个传感器的监测范围及可靠性是有限的，为增强网络的准确性和鲁棒性， 在放置节点时节点的监测范围互相交叠，因此，传感器节点所采集到的数据就存在。 一定的冗余性。在各个节点将监测数据以多跳路由传送给收集数据的s i n k 节点( 或 称基站) 的路径中，需要对数据进行融合处理以减少冗余信
4、息，从而节省能量，延长 网络的使用寿命。 本文通过对无线传感器网络以及数据融合技术的介绍，总结了当前典型的数据 融合技术，并着重分析了网络层的数据融合算法，在此基础上，提出了基于移动代 理的层次化融合模型并给出了详细的实现方法。 首先提出一种基于局部融合结果的分簇算法来构建层次模型。该算法在分簇的 过程中，采用双簇头模型来控制簇的大小；通过与局部融合结果比较，在成簇前剔 除故障节点，提高了融合精度。通过分簇，将监测区域内的节点分为三层，主簇头 与s i n k 节点之间采用客户朋艮务器模型，主簇内节点之间以及子簇内节点之间采用 移动代理机制。然后采用粒子群算法优化移动代理的路由策略，并给出一种
5、基于最 优范围的节点融合算法，移动代理携带路由信息和节点融合算法迁移到节点处进行 逐步融合。通过仿真得出，该模型有效地减少了路径损失，节省能量，从而达到最 大化网络生存周期的目的。 关键字：无线传感器网络；数据融合；移动代理；分簇 t I 1 I R E S E A R C HO NT H EM O B I L EA G E N T - B A S E DD A T A F U S I O NI NW I I 冱L E SSS E N S O RN E T W O R K A b s 仃a c t W i r e l e s ss e n s o rn e t w o r k 州S N ) i
6、 sm a d eo fal a r g en u m b e ro fs e n s o rn o d e si nt h e w a yo fs e l f - o r g a n i z a t i o na n dm u l t i - h o p T h es e n s o rn o d e sa r el i m i t e di nb a t t e r ye n e r g y , c o m p u t i n ga b i l i t ya n dm e m o r yc a p a c i t y , S Oi ti sa l li m p o r t a n ti s
7、 s u et h a th o wt ou s et h e l i m i t e de n e r g yo fs e n s o rn o d e si nn e t w o r kd e s i g n W em u s tm a k et h em o n i t o r i n gr a n g e o v e r l a pe a c ho t h e r , b e c a u s et h ed e t e c t i o nr a n g ea n dr e l i a b i l i t yo f e a c hn o d ea r el i m i t e d ，i
8、n o r d e rt oe n h a n c et h ea c c u r a c ya n dr o b u s t n e s so ft h e n e t w o r k S ot h e r ei sc c r t a i n r e d u n d a n c yi nt h ed a t ao ft h es e n s o rn o d e s I nt h er o u t i n gt h a te a c hn o d et r a n s m i t si t s d e t e c t i o nd a t at ot h es i n kn o d e ，i
9、 ti s n e c e s s a r yf o rd a t af u s i o nt or e d u c er e d u n d a n t i n f o r m a t i o n ，s a v ee n e r g ya n dp r o l o n gt h en e t w o r kl i f e t i m e T h i sp a p e ri n t r o d u c e dW S N ( W i r e l e s sS e n s o rN e t w o r k ) a n dt h et e c h n o l o g yo fd a t a f u
10、s i o n I tg o tac o n c l u s i o no ft y p i c a ld a t af u s i o n ，a n a l y z e dt h ef u s i o no nt h el a y e ro f n e t w o r k , a n dp r o f f e r e dt h em o d eo fa g e n t - b a s e dc l u s t e r i n gd a t af u s i o na n dd e t a i lw a yo f f r u i t i o n A tf i r s ti tp r o f f
11、 e r e dad i v i s i o nc l u s t e ra l g o r i t h mb a s e do nt h er e s u l t so f p a r tf u s i o nt o c o n s t r u c tt h el a y e rm o d e T h i sa l g o r i t h mC a l lc o n t r o lt h ed u s t e rs i z eb yd o u b l ec l u s t e r m o d e d u r i n gt h ed i v i s i o n B a s e do nt h
12、er e s u l t so f p a r tf u s i o n ，i tr e j c o t e de r r o rn o d e sb e f o r e c l u s t e rf o r m i n gf o ri m p r o v i n gt h ea c c u r a c y A f t e rc l u s t e r i n g ，t h en o d e si nt h er e g i o na r e d i v i d e di n t ot h r e el a y e r s ：b e t w e e nt h em a i nc l u s t
13、 e ra n ds i n kn o d e ，w eu s ec l i e n t s e r v e r m o d e l ；i nt h em a i nc l u s t e ra n dt h es u bc l u s t e r , w eu s et h em o b i l ea g e n tm o d e l 。I to p t i m i Z e S t h ep a t ho ft h em o b i l ea g e n tu s i n gP S O a l g o r i t h ma n dg i v e sf u s i o na l g o r i
14、 t h mb a s e do n 也e o p t i m a lr a n g e o ft h ed e t e c t i o nd a t a T h em o b i l ea g e n t sc a r r yt h er o u t i n gi n f o r m a t i o na n d t h en o d ef u s i o na l g o r i t h ma n dm i g r a t et ot h en o d e sf o rd a t ai n t e g r a t i o ng r a d u a l l y T h r o u g h t
15、 h ee x p e r i m e n t s ，t h em o d e lC a nr e d u c et h ep a t hl o s s ，s a v ee n e r g y , a n dt h e np r o l o n gt h e n e t w o r kl i f e t i m e K E YW O R D S ：w i r e l e s ss e n s o rn e t w o r k s ；d a t af u s i o n ；m o b i l ea g e n t ；c l u s t e r i n g m l 一 目录 摘 要I A b s t r a c t I I 目录 l 绪论1 1 1 引言1 1 2 课题的研究目的与意义1 1 - 3 国内外研究现状3 1 3 1 无线传感器网络的发展现状3 1 3 2 无线传感器网络数据融合技术的发展现状5 1 4 主要工作。6 1 5 本文的组织结构
