无线传感器网络数据融合方法研究开题报告

 2021-08-08 22:01:50

1. 研究目的与意义

无线传感器网络是以数据为中心的网络,其基本功能是收集并返回传感器节点所在区域的监测数据。研究表明,传感器节点的大部分能量消耗在了数据通信上。利用数据融合技术减少数据通信,降低节点能量消耗,延长网络寿命成了无线传感器网络研究的一个热点。无线传感器网络中的数据融合就是要融合多源节点数据以减少冗余的数据的传输,并将融合后的数据发送到汇聚节。通过有效的数据融合技术可以节省能量消耗,获得更准确的信息,提高无线传感器网络数据收集的效率。由于无线传感器由大量低廉的传感器节点组成,并且部署在不同的复杂环境中,因此从传感器获得的信息存在较高的不可靠性。由此可见,仅仅是集少数几个分散的传感器节点上的数据很难得到准确的信息,通过监测对同一对象的多个传感器所采集的数据进行汇总,来提高所获得信息的精度和准确度。提高数据的收集效率,在网内进行数据融合可以提高数据收集的效率,并且减少了数据的传输量,从而有效的减轻了网络传输中的拥堵现象,降低了传输延迟。在有效数据传输量不变的情况下,对多个数据进行分组合从而减少数据分组的个数,可以有效减少传输过程中的冲突碰撞从而提高无线信道的利用效率。

2. 国内外研究现状分析

国外:美国国防部和各军事部门都对传感器网络给予了高度重视。在c4isr的基础上提出了c4kisr计划,强调战标情报的感知能力、信息的综合能力和信息的利用能力,把传感器网络作为一个重要研究领域,设立了一系列的军事传感器网络研究项目,如美国陆军2001年提出了灵巧传感器网络通信计划,已被批准为2001财政年度的一项科学技术研究计划.并在2001~2005财政年度期间实施;美国海军最近开展的网状传感器系统cec(cooperativeengagementcapability),即使是今天最先进的反舰巡航导弹也会被实时地监测到并被击中。

在民用领域,l将致力于微型传感器网络在预防医学、环境监测、森林灭火乃至海底板块调查、行星探查等领域的应用。伯克利实验室和大西洋学院的研究人员计划部署和使用无线传感器网络来研究岛上环境。这些传2002年,美国intel公司发布了基于微型传感器网络的新型计算发展规划。今后,inte感器由温度、湿度、气压等芯片和红外线传感器组成。科学家们使用这些设备可以在不干扰野生动植物正常生活的情况下监视它们及其生存环境。

英国、日本、意大利等国家的一些大学和研究机构也纷纷开展了该领域的研究工作。学术界的研究主要集中在传感器网络技术和通信协议的研究上,也开展了一些感知数据查询处理技术的研究,取得了一些初步研究结果。

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3. 研究的基本内容与计划

研究内容:1、时系统滞的多元数据融合卡尔曼滤波器研究。

2、基于nems惯性传感器的机器人姿态检测系统的研究。

3、深海采矿机器人自定位过程中数据融合研究。

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4. 研究创新点

通过数据融合技术减少无线传输过程中需要传输的数据,减少冗余数据的传输,降低数据冲突和数据传输延迟。降低网络拥堵现象,从而有效的节省能耗,延长网络使用寿命,提高利用效率。

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