本文關(guān)鍵詞：基于生成樹的WSN溯源數(shù)據(jù)壓縮方法的研究　出處：《江蘇大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSNs)中,溯源數(shù)據(jù)(Provenance)記錄了一個數(shù)據(jù)從產(chǎn)生至被傳輸?shù)交?BS)途經(jīng)的所有節(jié)點以及在這些節(jié)點上對數(shù)據(jù)的操作,因此溯源數(shù)據(jù)的大小會隨著參與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、匯聚節(jié)點數(shù)量的增加而快速膨脹,導(dǎo)致WSN的帶寬和能量迅速損耗。本文提出了一種基于生成樹的溯源數(shù)據(jù)壓縮方法,其基本思想是在字典中存放WSN拓撲圖的生成樹并對其建立索引,在數(shù)據(jù)包的傳輸過程中傳輸?shù)氖巧蓸涞乃饕皇峭暾纳蓸?因此溯源數(shù)據(jù)中只須記錄樹的索引與數(shù)據(jù)源的ID,可以獲得非常高的溯源數(shù)據(jù)壓縮比。軟件仿真和硬件實驗的結(jié)果表明,在大規(guī)模稀疏WSN中,采用本方法溯源數(shù)據(jù)在文件大小和傳輸能耗等方面都要優(yōu)于目前已知的其他溯源數(shù)據(jù)編碼技術(shù),而且該方法對線性溯源數(shù)據(jù)和聚合溯源數(shù)據(jù)采用完全相同的算法處理,實現(xiàn)簡單、一致性好。本文的主要工作在于:(1)針對大規(guī)模稀疏WSN,提出了一種無損的壓縮方法TPE(Tree Based Provenance Encoding Scheme,基于生成樹編碼的溯源數(shù)據(jù)壓縮方法),在已知的同類方法中,具有最高的平均壓縮比;(2)TPE對線性溯源數(shù)據(jù)和聚合溯源數(shù)據(jù)設(shè)計了相同的編碼與解碼方式,算法的通用性、一致性好;(3)做了基于TinyOS的仿真與基于ZigBee硬件節(jié)點組網(wǎng)的實驗,實證了TPE的各項主要性能指標(biāo)。
[Abstract]:In Wireless Sensor Networks (WSNs). The traceability data (Provenance) records all the nodes through which a data is generated and transmitted to the base station (BSs) and the operation of the data on these nodes. Therefore, the size of traceability data will expand rapidly with the increase of the number of convergence nodes and the number of participating data forwarding. This paper presents a traceability data compression method based on spanning tree. The basic idea of this method is to store and index the spanning tree of WSN topology graph in the dictionary. In the transmission of data packets, the index of the spanning tree is transmitted instead of the complete spanning tree, so only the index of the tree and the ID of the data source are recorded in the traceability data. A very high traceability data compression ratio can be obtained. The results of software simulation and hardware experiments show that in large scale sparse WSN. This method is superior to other known traceability data coding techniques in file size and transmission energy consumption. Moreover, this method uses the same algorithm to deal with linear traceability data and aggregate traceability data, which is simple and consistent. The main work of this paper is to deal with large scale sparse WSN. A lossless compression method, TPE(Tree Based Provenance Encoding Scheme, is proposed. The traceability data compression method based on spanning tree coding has the highest average compression ratio among the known similar methods. TPE designs the same coding and decoding methods for linear traceability data and aggregate traceability data. The algorithm is universal and consistent. The simulation based on TinyOS and the experiment based on ZigBee hardware node network are done, and the main performance indexes of TPE are proved.
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP212.9;TN929.5

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本文編號：1417241