無線傳感器網絡的數據融合技術(一)

現在在做關於無線傳感器網絡的數據融合方面的研究,也將我這段時間以來的筆記,資料等等蒐集整理起來,對這些知識也是一個回顧和加強,對接下來的工作也應該大有裨益.
 
首先對無線傳感器網絡做一個大概的介紹:
     無線傳感器網絡(wireless sensor network, WSN)就是由部署在檢測區域內大量的廉價微型傳感器節點組成,通過無線通信方式形成的一個多跳的自組織的網絡系統,其目的是協作地感知、採集和處理網絡覆蓋區域內感知對象的信息,併發給觀察者。傳感器、感知對象和觀察者構成了傳感器網絡的三個要素。

 
     傳感器網絡結構如圖1所示,傳感器網絡系統通常包括傳感器節點(sensor node)、匯聚節點(sink node)和管理節點。大量傳感器節點隨機部署在檢測區域(sensor field)內部或附近,能夠通過自組織方式構成網絡。
 
圖  1   傳感器網絡體系結構
 
     傳感器節點結構:傳感器節點由傳感器模塊、處理器模塊、無線通信模塊和能量通信模塊四部分組成,如圖2所示。傳感器模塊負責監測區域內信息的採集和數據交換;處理器模塊負責控制整個傳感器節點的操作,存儲和處理本身採集的數據以及其他節點發來的數據;無線通信模塊負責與其他傳感器節點進行無線通信,交換控制消息和收發採集數據;能量供應模塊爲傳感器節點提供運行所需的能量,通常採用微型電池。
 
圖 2   傳感器節點體系結構
 
     那麼,無線傳感器網絡與現有網絡(移動通信網、Ad hoc網絡、因特網等)相比有哪些區別呢,具體有如下幾點:
1. 無線傳感器網絡中的節點數目更爲巨大,密度更高,且節點不一定具有全球唯一的地址標識;
2. 無線傳感器網絡中的節點一般不進行快速移動,但節點可能會隨時加入或離開,因而網路的拓撲變化很快;
3. 無線傳感器網絡大都採用點對點通信方式;
4. 無線傳感器網絡中節點的電池能量、計算能力和存儲能力相當有限。
 
     因爲無線傳感器網絡的這些特點,傳統網絡的各種已經相當成熟的技術對無線傳感器網絡已不適用,如何提高無線傳感器網絡的效率,如何降低傳感器節點的能量消耗等問題已成爲近年來人們研究的熱點。
 
無線傳感器網絡的主要技術研究集中在以下幾個方面:
1.  定位技術                2.  時間同步
3.  安全技術                4.  數據管理
5.  數據融合                                    
 
     當然還有其他一些領域,這裏就不贅述了。我目前在做的正是數據融合方面的,在下一篇將會正式進入到數據融合的內容......
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