基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)LEACH路由協(xié)議的數(shù)據(jù)融合算法研究.pdf

1、在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network,簡稱WSN)中,傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸方法是將每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)采集的數(shù)據(jù)都發(fā)送到匯聚節(jié)點(diǎn)。但是,考慮到WSN中節(jié)點(diǎn)分布的密集性以及相鄰節(jié)點(diǎn)采集的數(shù)據(jù)之間存在較高的相關(guān)性,這樣的數(shù)據(jù)傳輸方式必然會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)中存在大量的冗余數(shù)據(jù),給網(wǎng)絡(luò)帶來不必要的能量消耗。因此,可以考慮在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中引入數(shù)據(jù)融合技術(shù)來消除網(wǎng)絡(luò)中的冗余數(shù)據(jù),降低網(wǎng)絡(luò)的能量消耗。其中,網(wǎng)絡(luò)通信所消耗的能量在整個(gè)傳感器網(wǎng)

2、絡(luò)的能量消耗中占了很大的比重。因此,現(xiàn)在很多學(xué)者已經(jīng)開始研究在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議中引入數(shù)據(jù)融合技術(shù)。
　　 本文在對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)以及現(xiàn)有的一些基于WSN路由協(xié)議的數(shù)據(jù)融合算法分析和研究的基礎(chǔ)上,以層次型路由協(xié)議LEACH協(xié)議為研究模型,提出了一種改進(jìn)的分層式數(shù)據(jù)融合算法和數(shù)據(jù)融合模型。該分層數(shù)據(jù)融合算法的主要思想:把采集數(shù)據(jù)從傳感器節(jié)點(diǎn)傳送至匯聚節(jié)點(diǎn)的傳輸過程劃分為三個(gè)層次,然后,根據(jù)每層接收數(shù)據(jù)的不同特點(diǎn),相應(yīng)地采取不

3、同的數(shù)據(jù)融合算法。對于簇內(nèi)成員節(jié)點(diǎn)獲得的采集數(shù)據(jù),采用求均值的方法,從數(shù)據(jù)源就減少數(shù)據(jù)的通信量;對于簇首節(jié)點(diǎn)獲取簇內(nèi)各成員節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù),考慮到各成員節(jié)點(diǎn)采集數(shù)據(jù)的可信程度和精確度不一樣,采用基于模糊學(xué)的數(shù)據(jù)融合算法,有區(qū)別地接收各成員節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù);簇首向sink節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的過程消會消耗比較多的能量,在該過程將采用閾值估計(jì)機(jī)制進(jìn)行數(shù)據(jù)融合。通過這三層的層層數(shù)據(jù)融合,將能夠有效地消除網(wǎng)絡(luò)中的冗余數(shù)據(jù),節(jié)省節(jié)點(diǎn)能耗,從而延長WSN的生命周期。最