基于WSN的節(jié)能型數(shù)據(jù)壓縮方法研究
本文選題:無線傳感器網(wǎng)絡(luò) + 編碼方法 ; 參考:《蘭州理工大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:無線傳感器網(wǎng)絡(luò)廣泛應(yīng)用于軍事偵察、環(huán)境監(jiān)測等許多重要領(lǐng)域,但是由于網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的能量以及通信帶寬受限,使得數(shù)據(jù)的高效傳輸面臨挑戰(zhàn)。通過對節(jié)點之間需要交換的數(shù)據(jù)進行壓縮可以減少網(wǎng)絡(luò)中的冗余數(shù)據(jù),提高數(shù)據(jù)的傳輸效率。然而,數(shù)據(jù)壓縮在一定程度上減少了網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點間的數(shù)據(jù)通信量,但是節(jié)點的能量消耗也在增加,同時也使得數(shù)據(jù)的發(fā)送時延受到影響。本文主要針對以上方面進行研究,分析了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)據(jù)壓縮方法,在保證了數(shù)據(jù)壓縮率的前提下,研究形成了一個節(jié)能型的數(shù)據(jù)壓縮算法和具有低時延的數(shù)據(jù)壓縮方法。具體的研究內(nèi)容如下:(1)根據(jù)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)特點,研究形成了一種節(jié)能型的數(shù)據(jù)壓縮模型。該模型與分簇路由協(xié)議相結(jié)合,利用單個節(jié)點的數(shù)據(jù)連續(xù)性和多個節(jié)點數(shù)據(jù)的相似性,極大限度地消除了網(wǎng)絡(luò)中的冗余信息。同時結(jié)合分簇路由協(xié)議的特點,簇頭節(jié)點采用單跳的方式把數(shù)據(jù)發(fā)送到Sink節(jié)點,不僅減少了網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點間的數(shù)據(jù)交換次數(shù),而且降低了數(shù)據(jù)的發(fā)送時延,提高了數(shù)據(jù)的傳輸效率。(2)根據(jù)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的能量特點,研究形成了一種節(jié)能型的數(shù)據(jù)壓縮算法。在該算法中,簇頭節(jié)點把簇內(nèi)其他節(jié)點發(fā)送的第一個數(shù)據(jù)收集起來并計算出平均值,然后依次計算各個節(jié)點的下一個數(shù)據(jù)和平均值的差值,如果差值超出了設(shè)定的閾值,則對平均值進行更新,最后采用節(jié)省存儲空間的編碼方法對差值進行編碼,仿真結(jié)果表明,所提出的算法消除了網(wǎng)絡(luò)中的冗余數(shù)據(jù),有效地節(jié)約了節(jié)點中的能量。(3)根據(jù)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的通信特點,研究形成了一種低時延數(shù)據(jù)壓縮算法。該算法采用改進后的哈希表對哈夫曼編碼進行存儲,然后在哈希表中找到數(shù)據(jù)所對應(yīng)的編碼,提高了壓縮編碼的查詢效率,節(jié)約了節(jié)點中的數(shù)據(jù)存儲空間,降低了算法的運行時間。仿真結(jié)果表明,該算法在保證數(shù)據(jù)壓縮率的前提下,有效地降低了節(jié)點間數(shù)據(jù)的發(fā)送時延。本文初步地研究了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)據(jù)壓縮算法,考慮到無線傳感器網(wǎng)絡(luò)部署地點的復(fù)雜性和不確定性,將數(shù)據(jù)壓縮算法應(yīng)用在實際的環(huán)境監(jiān)測中還有許多問題需要進一步的研究。
[Abstract]:This paper studies the data compression method in wireless sensor network .
【學(xué)位授予單位】:蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:TP212.9;TN929.5
【參考文獻】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 翟雙;錢志鴻;劉曉慧;孫大洋;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于序列相關(guān)性的數(shù)據(jù)壓縮算法[J];電子與信息學(xué)報;2016年03期
2 邰士強;唐利敏;許點紅;何斌;;基于時間相關(guān)性的WSN數(shù)據(jù)預(yù)測算法[J];數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用;2016年03期
3 解瑞云;海本齋;;基于自適應(yīng)霍夫曼和Golomb-Rice混合編碼的WSN無損壓縮算法[J];計算機工程;2016年07期
4 朱藝華;徐驥;田賢忠;池凱凱;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用簡單Reed-Solomon編碼的低能耗和低時延可靠數(shù)據(jù)收集方案[J];計算機學(xué)報;2015年10期
5 任繼永;劉智濤;;一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)平面路由協(xié)議研究[J];網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用;2014年12期
6 黃慶卿;湯寶平;鄧?yán)?肖鑫;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)子帶能量自適應(yīng)數(shù)據(jù)壓縮方法[J];儀器儀表學(xué)報;2014年09期
7 馬艷紅;;基于漸進虛擬節(jié)點的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)壓縮算法[J];科技通報;2014年06期
8 董萍;錢煥延;魏曉飛;蘭少華;;Ad hoc網(wǎng)絡(luò)基于平面區(qū)域劃分的多徑路由協(xié)議[J];計算機應(yīng)用研究;2014年05期
9 王玲;石為人;石欣;宋寧博;冉啟可;;基于時間相關(guān)性的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)壓縮與優(yōu)化算法[J];計算機應(yīng)用;2013年12期
10 石瑞華;;無線傳感網(wǎng)路由協(xié)議的分析比較[J];科技創(chuàng)新與應(yīng)用;2013年14期
相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條
1 李國華;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)高效數(shù)據(jù)傳輸方法[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年
,本文編號:1898213
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/1898213.html