【摘要】：隨著水下傳感器設備的發(fā)展,無線傳感器部署到水下環(huán)境中,通過傳感器自組織能力構建成水下無線傳感器網(wǎng)。水下傳感器網(wǎng)絡應用于建設智慧海洋領域。例如,海洋數(shù)據(jù)采集、污染監(jiān)測、海洋勘探、災難預防以及輔助導航等。某一時間段某區(qū)域內群體性傳感器節(jié)點數(shù)據(jù)異常,我們認為該區(qū)域發(fā)生了事件。當某一事件發(fā)生時,決策者需要能夠迅速地制定及時高效的方案,此時,確定事件覆蓋區(qū)域和事件源尤為重要,是事件能否得到遏制或解決的關鍵。為了應對此種挑戰(zhàn),本文提出了事件區(qū)域感知和事件源識別機制。具體內容如下:1)構建路由樹,建立上下層級父子節(jié)點之間的連通關系;修正路由樹,確保父子節(jié)點連通關系和傳輸質量相對較優(yōu),基于路由樹路徑規(guī)劃,描述區(qū)域查詢機制;2)基于路由樹與區(qū)域查詢機制,考慮數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪芎暮蛥^(qū)域連通性,提出集成中繼節(jié)點選擇和數(shù)據(jù)聚合上報的方式,為后續(xù)事件區(qū)域感知和事件源的識別作數(shù)據(jù)基礎。集成中繼節(jié)點選擇考慮相鄰節(jié)點中異常節(jié)點個數(shù)和節(jié)點距基站的層數(shù)。3)通過上報聚合的數(shù)據(jù)集合和傳感器節(jié)點通信半徑,構建加權連通圖,頂點權重為異常節(jié)點屬性異常值,邊權重則是兩節(jié)點權重的平均和,頂,頂點和邊權重大小表示區(qū)域異常的程度�；诩訖噙B通圖,確定事件覆蓋區(qū)域,而加權圖的重心,則是事件源。本文基于路由樹提出了數(shù)據(jù)聚合上報方式、事件區(qū)域感知和事件源識別機制能夠能量高效地感知事件區(qū)域和識別事件源。模擬實驗結果驗證了事件區(qū)域感知和事件源識別機制具備有效性,并且顯著地降低了無線傳感器能量消耗,一定程度上延長了傳感器網(wǎng)絡生命周期。
[Abstract]:With the development of underwater sensor equipment, wireless sensor is deployed in underwater environment, and the sensor self-organizing ability is used to construct underwater wireless sensor network. The underwater sensor network is applied to the construction of intelligent ocean field. For example, marine data collection, pollution monitoring, marine exploration, disaster prevention and auxiliary navigation. In a certain period of time, the data of cluster sensor nodes in a certain region are abnormal, and we think that there is an event in this area. When an event occurs, the decision maker needs to be able to quickly formulate a timely and efficient plan. At this time, it is particularly important to determine the coverage area and the source of the event, which is the key to whether the event can be contained or resolved. In order to deal with this challenge, this paper proposes an event region awareness and event source identification mechanism. The main contents are as follows: 1) constructing the routing tree and establishing the connectivity between parent and child nodes at the upper and lower levels; The route tree is modified to ensure the parent-child node connectivity and transmission quality is relatively optimal. Based on route tree path planning, the region query mechanism is described. 2) based on the routing tree and regional query mechanism, considering the energy consumption and regional connectivity of data transmission, an integrated relay node selection and data aggregation reporting method is proposed, which serves as a data basis for the subsequent event region awareness and event source identification. The integrated relay node selects the number of abnormal nodes in the adjacent nodes and the number of layers from the base station. 3) by reporting the aggregated data set and the communication radius of the sensor nodes, the weighted connectivity graph is constructed. The vertex weight is the abnormal node attribute outliers, while the edge weight is the average sum of the two nodes' weights, and the vertex and edge weights indicate the extent of the region anomaly. Based on the weighted connected graph, the event coverage area is determined, and the center of gravity of the weighted graph is the event source. This paper proposes a data aggregation reporting method based on the routing tree. The event region awareness and event source recognition mechanism can efficiently perceive the event region and identify the event source. The simulation results verify the effectiveness of the event region sensing and event source recognition mechanisms, and significantly reduce the energy consumption of wireless sensors, and prolong the life cycle of sensor networks to a certain extent.
【學位授予單位】：中國地質大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TP212.9;TN929.3

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 劉韓;葉劍;朱珍民;劉任任;余暢;;LCESM:位置敏感的上下文事件訂閱機制[J];計算機科學;2011年07期

2 果為;傳感器網(wǎng)絡展望[J];電子產品世界;2001年14期

3 夏俐,陳曦,趙千川,江永亨,管曉宏;無線傳感器網(wǎng)絡及應用簡介[J];自動化博覽;2004年01期

4 孫雨耕,張靜,孫永進,房朝暉;無線自組傳感器網(wǎng)絡[J];傳感技術學報;2004年02期

5 夏俐;陳曦;趙千川;江永亨;管曉宏;;無線傳感器網(wǎng)絡及應用簡介[J];自動化博覽;2005年S2期

6 莊慶德;傳感器網(wǎng)絡的研究現(xiàn)狀[J];國外電子測量技術;2005年04期

7 謝潔銳;胡月明;劉才興;劉蘭;;大田監(jiān)測中無線傳感器網(wǎng)絡的部署[J];現(xiàn)代計算機;2006年03期

8 李小遐;劉瑞霞;;一種無線傳感器網(wǎng)絡的設計[J];自動化技術與應用;2006年04期

9 吳春婧;鄭明春;秦繼林;;無線傳感器網(wǎng)絡協(xié)議研究[J];計算機技術與發(fā)展;2006年08期

10 徐勇軍;楊宇;;無線傳感器網(wǎng)絡的發(fā)展[J];電子產品世界;2006年19期

相關會議論文 前10條

1 彭政;魏巍;羅相根;羅永健;;無線傳感器網(wǎng)絡中傳感器數(shù)量的選擇方法[A];第十九屆測控、計量、儀器儀表學術年會(MCMI'2009)論文集[C];2009年

2 程時端;;傳感器網(wǎng)絡[A];中國通信學會信息通信網(wǎng)絡技術委員會2004年年會論文集[C];2004年

3 楊曼;;無線傳感器網(wǎng)絡對抗[A];四川省電子學會情報專業(yè)委員會學術交流會論文集[C];2006年

4 闞鳳龍;徐自文;陳楠;左傳文;;無線傳感器網(wǎng)絡的應用及其發(fā)展研究[A];第九屆沈陽科學學術年會論文集（信息科學與工程技術分冊）[C];2012年

5 賈杰;趙林亮;常桂然;;面向異構傳感器網(wǎng)絡的高能效覆蓋控制[A];中國通信學會第六屆學術年會論文集（下）[C];2009年

6 馮健昭;肖德琴;肖克輝;李就好;;基于謂詞的水質傳感器網(wǎng)絡采樣整合優(yōu)化算法[A];紀念中國農業(yè)工程學會成立30周年暨中國農業(yè)工程學會2009年學術年會（CSAE 2009）論文集[C];2009年

7 唐云龍;;無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)實驗分析[A];工程設計與計算機技術：第十五屆全國工程設計計算機應用學術會議論文集[C];2010年

8 杜景林;陳力軍;謝立;;無線傳感器網(wǎng)絡與互聯(lián)網(wǎng)集成體系結構[A];2008年全國開放式分布與并行計算機學術會議論文集(下冊)[C];2008年

9 李新;田斌;辛陽;陳林順;;傳感器網(wǎng)絡中基于音頻的異常事件檢測方法[A];中國電子學會第十七屆信息論學術年會論文集[C];2010年

10 劉昊;;面向電子智能服裝的人體無線傳感器網(wǎng)絡構建[A];“力恒杯”第11屆功能性紡織品、納米技術應用及低碳紡織研討會論文集[C];2011年

相關重要報紙文章 前10條

1 羅清岳;讓無線傳感器網(wǎng)絡走入生活[N];電子資訊時報;2007年

2 ;多媒體傳感器網(wǎng)絡[N];中國計算機報;2006年

3 美國專利律師 譚文曄　薛之揚;無線傳感器網(wǎng)絡技術專利分析[N];科技日報;2010年

4 本報記者 趙建國;無線傳感器網(wǎng)絡改變未來世界[N];中國知識產權報;2011年

5 樊哲高;我國傳感器網(wǎng)絡標準工作取得新進展[N];中國電子報;2012年

6 本報記者 王博;傳感器網(wǎng)絡標準取得新進展[N];計算機世界;2012年

7 溫雅路;利用無線傳感器網(wǎng)絡提高地質災害監(jiān)測能力[N];人民郵電;2008年

8 林宗輝;ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡解決方案[N];電子資訊時報;2007年

9 賽迪顧問信息產業(yè)研究中心高級咨詢師 王坤;國內外物聯(lián)網(wǎng)技術研究進展[N];通信產業(yè)報;2009年

10 本報記者 張彤;物物之連[N];網(wǎng)絡世界;2010年

相關博士學位論文 前10條

1 馬瑞;基于小生境粒子群算法的機艙WSN目標覆蓋研究[D];大連海事大學;2014年

2 李洪峻;面向入侵目標追捕的多回路無線網(wǎng)絡控制系統(tǒng)設計與相關技術研究[D];國防科學技術大學;2013年

3 張德敬;基于虛擬坐標的無線傳感器網(wǎng)絡路由協(xié)議研究[D];山東大學;2015年

4 楊顯輝;森林資源數(shù)據(jù)獲取的移動Sink無線傳感器網(wǎng)絡可靠性研究[D];東北林業(yè)大學;2015年

5 畢冉;基于無線傳感器網(wǎng)絡的事件監(jiān)測算法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

6 石熙;數(shù)字水印技術在無線傳感器網(wǎng)絡安全中的應用研究[D];重慶大學;2015年

7 徐力杰;低占空比傳感器網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)傳輸調度問題研究[D];南京大學;2014年

8 歐陽鍵;面向無線傳感器網(wǎng)絡的協(xié)作傳輸技術研究[D];南京航空航天大學;2014年

9 馮森;面向智能配用電的無線傳感器網(wǎng)絡路由優(yōu)化協(xié)議研究[D];華北電力大學;2015年

10 徐毅;無線傳感器網(wǎng)絡低能耗路由協(xié)議研究[D];山東大學;2015年

相關碩士學位論文 前10條

1 胥常杰;傳感器網(wǎng)絡設計的數(shù)學模型及其應用[D];青島大學;2010年

2 黃錚;無線傳感器網(wǎng)絡連通與覆蓋的研究[D];武漢理工大學;2006年

3 彭一;基于復雜網(wǎng)絡理論的無線傳感器網(wǎng)絡關鍵節(jié)點識別技術研究[D];西南大學;2015年

4 肖力;基于ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡的車流量檢測系統(tǒng)設計[D];華南理工大學;2015年

5 劉麗萍;無線傳感器網(wǎng)絡中基于時空相關性的數(shù)據(jù)壓縮[D];西南大學;2015年

6 何沐曦;無線傳感器網(wǎng)絡環(huán)境下基于MATLAB和OMNeT++的IEEE1588時間同步仿真[D];西南大學;2015年

7 黎鳳霞;一種雙極型多變量公鑰密碼算法在無線傳感器網(wǎng)絡上的優(yōu)化與實現(xiàn)[D];華南理工大學;2015年

8 王曉彤;基于無線傳感器網(wǎng)絡的奶牛健康監(jiān)測系統(tǒng)研究[D];天津理工大學;2015年

9 劉曉晨;基于無線傳感器網(wǎng)絡的室內定位方法研究[D];上海師范大學;2015年

10 董曉峰;畜禽養(yǎng)殖環(huán)境感知及動物標識技術裝備集成研究和應用[D];浙江大學;2015年

，

本文編號：2452371