無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點故障和數(shù)據(jù)故障診斷算法研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是面向物理世界的新型信息系統(tǒng)，其應(yīng)用已拓展到環(huán)境監(jiān)測、智能家居、醫(yī)療監(jiān)控和工業(yè)等眾多領(lǐng)域。由于其節(jié)點數(shù)量大、資源和能量受限、應(yīng)用環(huán)境復(fù)雜多變、通信的動態(tài)性和不可靠性，WSN節(jié)點勢必會出現(xiàn)各種故障導(dǎo)致降低或失去預(yù)定功能甚至造成整個網(wǎng)絡(luò)癱瘓。故障診斷技術(shù)可以及時正確地對WSN異常狀態(tài)和故障給出判斷，進(jìn)而達(dá)到預(yù)防或消除故障的目的，保證系統(tǒng)的可靠性將損失降到最低。
　　目前針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)故障診斷的研究，主要的診斷模型框架

2、有：集中式故障診斷、分布式故障診斷。常用的方法包括比較法、時間序列分析、貝葉斯決策和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法對于具有顯著不確定性的WSN節(jié)點故障診斷能夠準(zhǔn)確快速地診斷出結(jié)果，魯棒性和適應(yīng)性更強(qiáng)。本課題主要是針對傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點故障和數(shù)據(jù)故障進(jìn)行研究，其中節(jié)點故障診斷采用集中式框架，數(shù)據(jù)故障診斷采用分布式框架：
　　1)針對傳感器節(jié)點的硬故障、軟故障、間歇故障和瞬態(tài)故障，提出一種集中式模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷模型。該模型是采用集中式診

3、斷方法的三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行模糊化以增強(qiáng)模型的適應(yīng)性，采用粒子群算法對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化以期找到全局最優(yōu)解，最后在隔離階段將故障節(jié)點與傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行隔離，防止模型對故障節(jié)點進(jìn)行重復(fù)診斷。
　　2)針對傳感器節(jié)點感知過程或數(shù)據(jù)發(fā)送過程中的數(shù)據(jù)故障，提出一種分布式SODESN（空間組織回聲狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)-一種循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)）故障診斷模型。SODESN模型的神經(jīng)元分布式地置于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)各個節(jié)點上，每一個節(jié)點的輸出反饋至其鄰居節(jié)點