WSN和计算机网的融合模型研究

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计算机论文：WSN能量均衡路由与覆盖优化问题之计算机研究

计算机论文：WSN能量均衡路由与覆盖优化问题之计算机研究本文是一篇计算机论文，本文在对无线传感器网络相关技术研究的基础上，主要对路由算法和网络覆盖率两方面做了深入研究。

第1 章绪论1.1 研究的背景与意义无线传感器技术是物联网技术的核心技术之一，同时与计算机技术、通信技术并列构成当代信息技术。

无线传感器网络作为物联网的感知层部分，实现了物与物、物与网络之间的互联[1]，极大可能的帮助人类获取物理世界的信息，让人类在信息技术引领的浪潮中，颠覆对物理世界与感知世界的认知，开启了人类通过数字化认识物理世界的大门。

无线传感器网络是由大量节点组成，它们根据人类要求部署在特定区域，自组织形成采集数据、传输数据和处理数据的智能网络[2]，它改变了人类与物体联系的方式，在智能家居、医疗救治、军事防范、工业生产等方面发挥了巨大的作用。

其中，传感器网络历经三个阶段的改进和发展，才形成了如今功能俱全的无线传感器网络。

第一阶段的传感器网络出现于20 世纪70 年代，也是WSN 雏形形成的阶段，这个阶段的传感器网络中的节点数目较少，节点的部署方式简单，网络中的数据处理机制和数据传输机制也异常简单，传感器节点只能实现点与点之间简单的信息传输，且传感器节点没有计算能力。

此时的传感器网络只能做获取简单信息的工作，应用相对较少；第二阶段的传感器网络存在于20 世纪80 年代至90 年代后期，这时传感器网络已经发展成为智能化的网络，传感器节点具备了较强的感知能力、计算能力和通信能力，可以进行多种信息的获取和处理操作，实现了智能化现场设备和控制室的双向通信，其应用范围也相对较广阔一些；第三阶段的传感器网络就是存在时期为21 世纪至今的无线传感器网络，此时的网络属于自主完成任务的智能型无线传感器网络，传感器节点除了具备感知、计算和通信能力以外，还兼具节能低功耗、实时等符合应用的独特设计，网络传输的多跳和自组织性能使得多功能信息获取能力大大提高，跨时代意义的WSN 技术由此形成，也获得了全球的广泛性应用。

WSN研究方向

WSN研究方向随着传感器技术，Inerenet网络技术，无线通信技术和计算机技术等的飞速发展，上世纪九十年代末无线传感器网络（wireless sensor network – WSN）开始在美国初露端倪。

随即引起了学术界、军界和工业界的极大关注，更被美国商业周刊和MIT技术评论预测为将成为改变世界的重要的10大新技术之一，同时是21世纪最具影响的21项技术之一。

因而渐成为IT领域的研究热点之一。

美国和欧洲相继启动了许多关于无限传感器网络的研究计划。

特别是美国通过国家自然基金委、国防部等多种渠道投入巨资支持传感器网络技术的研究。

相对于为人们提供快捷的通信与方便的信息交流的互联网而言，WSN则进一步扩展了人们对信息获取的能力，通过将现实世界或环境的物理信息用传输网络相连接，从而可为人们提供最直接、最有效和最真实的信息。

由于具有强大的信息获取，处理与交换能力，WSN的应用前景极其广阔，其能应用于军事国防、工农业控制、城市管理、生物免疫、环境监测、抢险防灾、防恐反恐、危险区域远程控制等诸多领域。

继美国之后，欧洲和我国也开始非常重视WSN的发展。

2003年国家自然科学基金委立项开始资助该方向的研究，更被国务院的《国家中长期科学和技术发展规划纲要》列为重要领域中的第43个优先研究主题和前沿技术之一。

因此对该技术的深入研究将会推动我国的信息化建设，并将会极大地带动相关产业和学科的发展，从而为国民经济带来新的增长点。

同时通过WSN平台建设和相关技术（包括应用基础，应用技术）问题的研究，可促使国内校的研究迈入主流行列，并推动学校院系的学科交叉，新学科点的增长和学科的发展，更为整合各相关研究方向提供了十分宝贵的契机。

我们可以用图1来说明无线传感器网络的发展过程图1 无线传感器网络的发展过程目前国内外围绕WSN开展如下研究（1）网络拓扑控制和网络协议；侧重研究能够快速收敛的拓扑结构控制算法和采用具有能量感知的可靠路由协议；研究通信能力受距离限制的进程代数及其面向对象语言的语义、移动计算以及协议的形式化验证等。

一种改进的基于神经网络的WSN数据融合算法_连方圆

［8 9］改进协议 LEACH － F 分簇路由协议与 BP 神经网络结合
明，网络能够很好的对数据进行数据回归。 W － T Sungd 等在基于无线传感器网络的环境下，利用 BP 神经网络对环境监测中的数据进行融合，实验结果表明，引入 BP 神经网络方法
0625 ；收稿日期： 2013关项（ 20120313013 － 6 ）。作者简介：连方圆，女，山西人，硕士，主要从事无线网络信息数据融合，语音信号处理的研究。 0828 。修回日期： 2013-
［2 ］测系统中取得很好的效果。G． Wang 等将多项式回归引入到无线传感网络的数据融合中，在对环境监测的中，通过实验表
结合神经网络和证据理论，建立了管道泄
［6 ］
漏诊断模型。徐桂云等
把 PCA 与ＲBF 神经网络结合用于对
［7 ］
轴承数据的融合和故障诊断，仿真结果表明，该算法具有很好的识别率和数据压缩率。孙凌逸等构建了一种基于 BP 神经网络与 LEACH 协议的数据融合算法，该算法能够提高网络融合度，但其并没有考虑到神经网络运行所需的网络参数的获取问题。针对以上问题，本文提出了一种新型的基于误差反向传播算法的多层前馈神经网络的 WSN 数据融合模型（ A New Back Propagation Neural － Network Data Aggregation ，简称 NBPNA ）。 NBPNA 数据融合模型将无线传感网络的 LEACH
Improvement of Data Aggregation of Wireless Sensor Networks Using Artificial Neural Networks

无线传感器网络中的数据融合算法研究

无线传感器网络中的数据融合算法研究无线传感器网络（Wireless Sensor Network, WSN）是一种由大量分布式传感器节点组成的网络系统，用于收集、处理和传输环境中的信息。

在实际应用中，为了最有效地利用有限的资源，降低传感器节点的能耗，数据融合算法成为了十分关键的研究方向。

本文将探讨无线传感器网络中的数据融合算法研究以及其在实际应用中的潜力。

一、数据融合算法的意义在无线传感器网络中，大量的传感器节点同时收集环境中的信息，并将这些数据传输到基站节点。

然而，由于传感器节点有限的能量和计算能力，传输海量的原始数据会造成能耗的剧增。

此外，也会给网络带宽和存储资源带来极大的压力。

因此，通过数据融合算法，在传感器节点中对采集的数据进行压缩、处理和分析，从而有效减少数据的冗余性，降低能耗，提高网络的性能。

二、数据融合算法的分类数据融合算法广泛应用于多个领域，例如军事侦察、环境监测和智能交通。

根据数据融合算法的不同特点和应用场景，可以将其分为静态数据融合算法和动态数据融合算法。

1. 静态数据融合算法静态数据融合算法主要基于批处理的方式进行数据融合，通过收集一段时间内的数据，并进行离线处理。

其中包括基于统计模型的数据融合算法、基于信息论的数据融合算法和基于多源数据融合的算法。

这些算法主要通过指标的计算和分类算法进行数据的融合和决策。

2. 动态数据融合算法相比于静态数据融合算法，动态数据融合算法更加适用于实时应用场景。

动态数据融合算法主要通过模型的更新和状态的预测，对实时数据进行处理和融合。

例如，基于卡尔曼滤波的数据融合算法可以通过多个传感器的测量值和系统模型，对未来的状态进行预测和估计。

三、数据融合算法的应用数据融合算法在诸多领域中都有广泛的应用。

1. 环境监测无线传感器网络在环境监测中发挥着关键的作用。

通过布置在特定区域的传感器节点，可以实时收集大量的环境信息，例如温度、湿度和空气质量等。

数据融合算法可以对这些数据进行处理和分析，提供准确的环境监测结果。

分析传感器网与计算机网融合的安全技术研究

分析传感器网与计算机网融合的安全技术研究摘要：未来信息网络发展主要包括：移动化、多样化、小型化的无线传感器网以及扁平化、综合化、大型化的计算机网两个方向，而在异构网络融合中，两网融合的网络模式非常的典型。

本文主要针对安全问题，对异构融合网络的安全技术进行了分析和探究，以促使传感器网与计算机网融合的安全与发展。

关键词：安全技术环境；安全技术结构；异构网络安全威胁中图分类号：tp202 文献标识码：a 文章编号：1007-9599 （2012） 17-0000-02随着信息技术的不断发展，用户对传感器节点感知数据的安全与精准提出了高的要求，这就必须结合计算机网与无线传感器网，共同完成网络的协同工作。

但在无线传感器网络的应用中，信息的安全问题显得尤为重要。

为此，对于计算机网和无线传感器网，两者之间必须借助安全技术对数据进行传输。

在这一方面，针对传感器网络最有有效的研究项目包括有智能尘埃、smart-its、mote、灵巧传感器网络、网络中心站、senweb以及行为习性监控等。

但面对无线传感器网和计算机网两种形式，两个异构网络之间的融合较为困难，且在安全技术的研究中，有效的实践和运用更为缺乏。

1 异构融合网络1.1 网络的安全需求（1）真实性：指消息的认证问题。

某些时候，网络会受到攻击，且这些信息是虚假的，由于这种现象的影响，接收者须通过身份认证对正确的节点处发送过来的消息进行确认。

（2）机密性：在融合网络中，实现敏感数据的传输与存储问题。

对于信息的获取，只有经授权的人才有一定的权利，通过物理通信信号进行消息的截获是不可行的。

（3）时效性：数据具有一定的时效性，对于最新收到的包的产生情况，网络节点可进行准确的判断。

（4）完整性：对于接收者所收到的信息不受到替换、篡改的确保，只能通过数据的完整性来实现，如果数据遭受篡改，接收者可以及时发现此问题。

1.2 网络安全的威胁就节点特性以及拓扑结构而言，无线传感器网络较为特殊，在异构融合网络中，该网络是最为脆弱的，一般来说，针对无线传感器网络的协议层，攻击者发起攻击非常的简单，物理篡改与拥塞攻击在物理层中出现；非公平竞争、耗尽攻击碰撞攻击的威胁出现在链路层；hello泛洪攻击、选择性的转发、虫洞攻击、伪造确认、黑洞攻击、汇聚节点攻击为网络层的攻击；失步攻击与泛洪攻击发生在传输层等。

基于异构网络融合的WSN网关设计与实现

源模块组成网关系统。
ＭＣＵ控制模块是网关的核心组成部分，发挥了系统的运行网关控制功能的核心作用；ＬＡＮ以太网接入模块与监控中心的通信网关负责；ＷＣＤＭＡ模块负责数据因特网发布；ＩＥＥＥ８０２．１１ｔｈｅ模块负责接收视频数据流的子节点传输的视频监控；ＷＳＮ协调节点负责接收的无线传感器网络数据收集。２．２蓝牙方案控制器（单片机）、蓝牙模块、ＩＥＥＥ８０２．１１模块以及视频数据采集模块是蓝牙方案中系统的主要组成部分，见图１：键部分。［关键词］ＷＳＮ网关设计方案
ＷＳＮ是ｗｉｒｅｌｅｓＳｓｅｎｓｏｒｎｅｔｗｏｒｋ的简称，即无线传感器网络。无线传感器网络（ＷｉｒｅｌｅｓｓＳｅｎｓｏｒＮｅｔｗｏｒｋ，ＷＳＮ）的部署是在监测区域用大量的廉价微型传感器节点自组织，形成一个多跳的无线通信网络系统，目的是协作感知，收集网络覆盖区域中感知对象的信息，并发送给观察者。无线传感器网络具有成本低、耗能低、分布广、组织自由等一序列特点。１、ＷＳＮ网路网关的设计１．１系统设计要求收集无线传感器网络汇聚节点发送数据和传感器网络，视频监控节点发送到网关，实时视频数据流；收集无线传感器网络节点，数据和
网。
信，ＩＥＥＥ８０２．１１Ｂ模型通常用于嵌入式平台，点至点传输速率为ｌ１Ｍｂｐｓ。传播的网关Ｉｎｔ．方法，使用一个ＷＣＤＭＡ无线接人；如：与以前的方案中的无线传感器网络通信协议，采用ＺｉｇＢｅｅ通信协议。无线传感器网络方案被分为三级：网络协调者ＳＮＣｏｏｒｄｉｎａｔｏｒ）、路由节点ｓＮＲ — ｏｕｔｅｒ）和终端节点（ＷｓＮＥｎｄｐｏ．ｍ０。通过仅有的一个协调者在整个传感网中负责网络的初始化和节点的控制：路由节点负责数据转发；数据的采集则是由终端节点来负责。２、ＷＳＮ网关设计的实现２．１网关系统的硬件设计由网关控制模块ＭＣＵ，ＷＳＮ协调员通信模块，无线视频接收模块（ＩＥＥＥ８０２．１１模块），ＷＣＤＭＡ无线接人模块，ＬＡＮ以太网接人模块和电

无线传感器网络(WSN)发展现状及困境

科技发展的脚步越来越快，人类已经置身于信息时代。

而作为信息获取最重要和最基本的技术——传感器技术，也得到了极大的发展。

传感器信息获取技术已经从过去的单一化渐渐向集成化、微型化和网络化方向发展，并将会带来一场信息革命。

具有感知能力、计算能力和通信能力的无线传感器网络（WSN，wirelesssensornetworks）综合了传感器技术、嵌人式计算技术、分布式信息处理技术和通信技术，能够协作地实时监测、感知和采集网络分布区域内的各种环境或监测对象的信息，并对这些信息进行处理，获得详尽而准确的信息，传送到需要这些信息的用户。

由于WSN的巨大应用价值，它已经引起了世界许多国家的军事部门、工业界和学术界的广泛关注，被广泛地应用于军事，工业过程控制、国家安全、环境监测等领域。

无线传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等多种领域，是当前计算机网络研究的热点。

一、发展概述早在上世纪70年代，就出现了将传统传感器采用点对点传输、连接传感控制器而构成传感器网络雏形，我们把它归之为第一代传感器网络。

随着相关学科的不断发展和进步，传感器网络同时还具有了获取多种信息信号的综合处理能力，并通过与传感控制器的相联，组成了有信息综合和处理能力的传感器网络，这是第二代传感器网络。

而从上世纪末开始，现场总线技术开始应用于传感器网络，人们用其组建智能化传感器网络，大量多功能传感器被运用，并使用无线技术连接，无线传感器网络逐渐形成。

无线传感器网络是新一代的传感器网络，具有非常广泛的应用前景，其发展和应用，将会给人类的生活和生产的各个领域带来深远影响。

发达国家如美国，非常重视无线传感器网络的发展，IEE（E正在努力推进无线传感器网络的应用和发展，波士顿大学（BostonUNIversity）还于最近创办了传感器中国测控网络协会（SensorNetworkConsortium），期望能促进传感器联网技术开发。

无线传感器网络(WSN)的技术与应用

无线传感器网络（WSN）的技术与应用无线传感器网络（Wireless Sensor Network，简称WSN）是一种由若干个无线传感器节点构成的网络。

每个传感器节点都具有感知、处理和通信功能，能够通过无线信号进行数据的传输和交流。

WSN技术在近年来得到了广泛的应用和研究，其在环境监测、智能家居、农业、工业控制等领域具有重要的意义。

一、WSN技术的基本原理和特点WSN技术的核心是无线传感器节点，它是由微处理器、传感器、无线通信模块和能量供应装置等组成。

传感器节点可以感知周围环境的不同参数，例如温度、湿度、光照强度等，并将这些数据进行处理和存储。

节点之间通过无线通信进行数据的传输，形成一个自组织的网络结构。

WSN具有以下几个主要特点：1. 无线通信：WSN采用无线通信方式，节点之间可以通过无线信号传输数据，不受布线限制，能够灵活部署在不同的环境中。

2. 自组织性：WSN的节点具有自组织能力，可以根据网络拓扑结构和节点的状态进行自动组网，形成一个动态的网络结构。

3. 分布式处理：WSN中的每个节点都具有数据处理和存储的能力，可以进行分布式的数据处理，实现网络的协同工作。

4. 能量有限：WSN中的节点能量有限，需要通过能量管理或是能量收集技术来延长节点的寿命。

二、WSN的应用领域与案例分析1. 环境监测：WSN可以用于环境参数的实时监测和采集。

例如，在自然灾害预警系统中，通过部署大量的传感器节点，可以实时监测地震、洪水等灾害情况，为应急救援提供及时的信息。

2. 智能家居：WSN可以实现智能家居的自动化控制。

通过部署传感器节点，可以实时感知室内温度、湿度等信息，并进行智能控制，实现温度调节、灯光控制等功能。

3. 农业领域：WSN可以用于农业生产的智能化管理。

通过在农田、温室等地部署传感器节点，可以实时监测土壤湿度、温度等参数，并为农民提供农作物的生长状态和病虫害预警等信息。

4. 工业控制：WSN可以应用于工业生产过程的实时监测和控制。

智能全光网WSON技术研究及应用策略分析

智能全光网 WSON技术研究及应用策略分析摘要：随着波分技术的发展，系统单波已从100Gbit/s逐步向200Gbit/s、400Gbit/s演进，波分系统的容量已经不再是网络发展的瓶颈，运营商开始越来越多地关注传输网络的智能性、网络安全性，本文重点描述智能全光网的趋势和诉求、WSON网络的保护与恢复，结合X省内的业务需求，深入研究WSON技术，根据组网方案及WSON功能测试分析，分析WSON在智能全光网中的应用策略，加快推动WSON技术的应用，推动传统光传输网向WSON网络演进，持续为X省某运营商提供智能化、高可靠的高质量的网络。

关键词：波长交换光网络；智能全光网；重路由；预置路径；协同保护1概述随着5G、IDC等业务的发展，传输网络能力不断提高，带宽已不是运营商追求的唯一目标，运营商开始越来越多地关注传输网络的智能性、网络安全性。

从业务需求的角度分析，要求光网络能够快速、高质量地、高可靠性为用户提供各种带宽服务和应用，光网络逐步由配套网络向业务网络演进。

从网络生存性的角度分析，骨干层具有恢复能力的网状光网络将逐渐替代目前的环状光网络。

网状光网络的恢复需要的冗余容量比环状光网络少得多，且具有高度的灵活性。

基于WSON技术的智能全光网具备“更大、更快、更安全、更智能”的属性，本文结合X省内的建设及业务需求，深入研究WSON技术，根据组网方案及WSON模型测试分析，分析WSON在智能全光网中的应用策略，加快推动WSON技术的应用，持续为X省某运营商提供智能化、高可靠的高质量的网络，推动传统光传输网向WSON网络演进，提升用户对其品牌的认同感。

2智能全光网的趋势和诉求分析2.1智能全光网的业务发展趋势随着智能全光网的范畴从全光承载网扩大到全光业务网，运营商的高品质专线、高清视频、5G承载等全光网业务的发展和演进呈现高品质、大带宽、差异化、云化。

2.2政企本地网内业务业务发展、网络先行、超高可靠性是运营商网络竞争力的基石。

与下一代Internet融合的WSN协议与应用研究

与下一代Internet融合的WSN协议与应用研究摘要：无线传感器网络（wsn）的技术及应用是当前研究热点之一，针对下一代互联网的ipv6协议及技术必然对wsn的设计与应用产生较大影响。

本文分析了无线传感器网络与ipv6的特点及关系，提出了ipv6协议在无线传感网络设计过程中的关键技术及设计思路，对未来wsn的设计开发有一定的指导作用。

关键词：ipv6；下一代互联网；无线传感网络；融合中图分类号：tp212无线传感器网络[1]（wireless sensor network，简称wsn）技术及应用得到大力推广，成为当前研究热点之一，也是物联网和云计算发展的一个重大支柱。

各个节点采取自组织方式，实现分布式网络传输，由功能类似或相同的无线智能节点组成，实现对现场或指定对象参数的检测与传输。

即每个节点均具有感知、信号调理、数据采集、数据处理和网络通信组成的。

广泛应用于公共安全、环保、智能调度、智能家居、智慧城市、智慧农业、智慧工厂等诸多行业或技术领域。

图1是充分体现了wsn工作原理与布置。

目前，在wsn网络协议标准尚无明确规定，常见的有zigbee、各种形式的wlan/wifi、公共频段的无线数传等网络通信技术。

针对下一代互联网的ipv6协议，理应在wsn的应用方面有其一席之地，且因为标准成熟和技术基础良好，其应用前景将非常广阔。

本文提出基于ipv6协议的wsn机构及其的系统融合模型。

1 下一代网络协议随着互联网技术和应用需求的发展，尤其是物联网和云计算的发展，对互联网的技术要求更高更多，如节点数量、智能调度和实时服务等方面的要求，迫使互联网技术向ngi发展，其中ipv6在地址空间、性能、安全性、实时性服务、配置管理等方面得到较大改进和完善[2]。

ipv6去掉了部分ipv4头字段的内容，并对结构进行了优化，主要是针对提高网络的路由效率、扩展地址、简化分组格式，加强了数据分组的扩展和选项的支持，同时，ipv6还具有流标记、身份验证和保密等技术支持。

无线传感器网络(WSN)在各个领域的应用分析

无线传感器网络(WSN)在各个领域的应用分析科技发展的脚步越来越快，人类已经置身于信息时代。

而作为信息获取最重要和最基本的技术——传感器技术，也得到了极大的发展。

传感器信息获取技术已经从过去的单一化渐渐向集成化、微型化和网络化方向发展，并将会带来一场信息革命。

传感器节点可以连续不断地进行数据采集、事件检测、事件标识、位置监测和节点控制，传感器节点的这些特性和无线连接方式使得无线传感器网络的应用前景非常广阔，几乎涉及到社会经济活动中的各个领域。

(1)军事领域的应用在军事领域，由于WSN具有密集型、随机分布的特点，使其非常适合应用于恶劣的战场环境。

利用WSN 能够实现监测敌军区域内的兵力和装备、实时监视战场状况、定位目标、监测核攻击或者生物化学攻击等。

(2)辅助农业生产WSN特别适用于以下方面的生产和科学研究。

例如，大棚种植室内及土壤的温度、湿度、光照监测、珍贵经济作物生长规律分析与测量、葡萄优质育种和生产等，可为农村发展与农民增收带来极大的帮助。

采用WSN 建设农业环境自动监测系统，用一套网络设备完成风、光、水、电、热和农药等的数据采集和环境控制，可有效提高农业集约化生产程度，提高农业生产种植的科学性。

(3)在生态环境监测和预报中的应用在环境监测和预报方面，无线传感器网络可用于监视农作物灌溉情况、土壤空气情况、家畜和家禽的环境和迁移状况、无线土壤生态学、大面积的地表监测等，可用于行星探测、气象和地理研究、洪水监测等。

基于无线传感器网络，可以通过数种传感器来监测降雨量、河水水位和土壤水分，并依此预测山洪爆发描述生态多样性，从而进行动物栖息地生态监测。

还可以通过跟踪鸟类、小型动物和昆虫进行种群复杂度的研究等。

随着人们对环境的日益关注，环境科学所涉及的范围越来越广泛。

通过传统方式采集原始数据是一件困难的工作。

无线传感器网络为野外随机性的研究数据获取提供了方便，特别是如下几方面：将几百万个传感器散布于森林中，能够为森林火灾地点的判定提供最快的信息;传感器网络能提供遭受化学污染的位置及测定化学污染源，不需要人工冒险进入受污染区;判定降雨情况，为防洪抗旱提供准确信息;实时监测空气污染、水污染以及土壤污染;监测海洋、大气和土壤的成分。

数据融合技术

• 准则1：信息准则，关系数据库管理系统的所有信息都应该在逻辑一级上用表中的值这一种方法显式的表示。
网络管理的目标是保障传感器网络具有最高效率和可靠的工作性能，包括数据收集、数据处理、数据分析和动作控制等。
1
6.3.1数据融合技术简介
1．概述数据融合利用计算机技术对按时序获得的多传感器观测信息在一定的准则下进行多级别、多方面、多层次信息检测、相关估计和综合，以获得目标的状态和待征估计，产生比单一传感器更精确、完整、可靠的信息、更优越的性能，而这种信息是任何单一传感器所无法获得的。数据融合的一般处理模型的基本思想，如图6.7所示。
6.3 WSN数据融合与网络管理技术
WSN为了有效地节省能量，可以在传感器节点收集数据的过程中，利用本地计算和存储能力将数据进行融合，取出冗余信息，从而达到节省能量的目的。
数据融合可以在多个层次中进行。在应用层中，可以应用分布式数据库技术，对数据进行筛选，达到融合效果。在网络层中，很多路由协议结合了数据融合技术来减少数据传输量。MAC层也能减少发送冲突和头部开销来达到节省能量的目的。当然，数据融合是以牺牲延时等代ห้องสมุดไป่ตู้来换取能量的节约。
• 现实世界中的各种实体以及实体之间的各种联系均用关系模型来表示。一个关系型数据库就是由二维表及其之间的联系组成的一个数据组织。
• 通过应用实践证明，关系模型非常适合于用户服务器编程，是结构化数据存储在网络和商务应用的主导技术。
数据库准则
• 当前主流的关系型数据库有Oracle、DB2、PostgreSQL、Microsoft SQL Server、Microsoft Access、MySQL、K-DB等。
2
数据融合技术具有以下方面的功能：

动态可配置的WSN通用测控系统的应用研究

I
Abstract
Application and Research of Dynamic Configurable WSN Universal Measure and Control System
Application and Research of Dynamic Configurable WSN Universal Measure and Control System Abstract
Wireless Sensor Networks (WSN) integrates sensor technology, communication and computer technology to unify data collection, transmission and processing, it has been widely used in various industries, the application and research on the measure and control system is also becoming a hotspot. At present institutes are researching the measure and control system which based on WSN separately, as a result, a lot of repeated work on development has been done. For this reason, this paper puts forward a design of dynamic configurable WSN universal measure and control system (DWSNS). The aim is to provide a basic frame of universal measure and control system which based on the WSN, on which hardware can be trimmed and software can be customized so as to reduce duplication of work and improve reusability and development efficiency. The main work and innovation of this paper are as follows: (1) Provide a universal software and hardware model of DWSNS in the analysis of general structure of measurement and control system. (2) Provide a design of universal hardware platform of DWSNS according to the design theory of hardware component. MC13213 from Freescale company is chosen as the main control chip, analog and switch input/output modules are designed as separate modules and not connected with the specific pin of the main control chip. This method makes the hardware functions of measuring and controlling nodes not cured and improve the flexibility and versatility of the hardware. (3) According to the theories of configuration software and software component, the designs of upper and lower computer software are finished. The design of lower computer software based on the idea of embedded database , that is, to store configuration parameters into embedded database in accordance to certain data structure and give relevant flash address location algorithm, the lower computer can search for corresponding configuration file in the embedded database according to the algorithm and then analyze and perform corresponding operation in the way of configuration file so that the general function of lower computer can be changed to dedicated function. (4) On the design of upper computer software, this paper provides configuration software with good user interface and detailed design is made for its database. User can

基于神经网络的WSN数据融合算法

基于神经网络的WSN数据融合算法作者：姚丽君,梁宏倩,赵磊来源：《电脑知识与技术》2010年第18期摘要:该文将神经网络功能模型引入无线传感器网络,提出一种基于神经网络的无线传感器网络数据融合算法。

实验表明该算法有效地减少了网络的能耗,延长了无线传感器网络的生存周期,是一种较为实用的无线传感器网络数据融合算法。

关键词:无线传感器网络;数据融合;神经网络中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1009-3044(2010)18-5050-02A Wireless Sensor Network Data Fusion Algorithm Based on Neural NetworkYAO Li-jun1, LIANG Hong-qian2, ZHAO Lei1(1.Hengyang Normal University, Hengyang 421008, China;2.Xi'an Wenli College, Xi'an 710065, China)Abstruct: This paper combined the neural network model and the wireless sensor network, proposed a wireless sensor network data fusion algorithm based on neural network. Experiments show that the algorithm can effectively reduce energy consumption of network, extend network life, it is a more practical wireless sensor network data fusion algorithm.Key words: wireless sensor network; data fusion; neural network无线传感器网络(wireless sensor network,简称WSN)近几年来是计算机网络领域中最为热门的研究内容之一。

能量有效的WSN数据聚合技术及其安全问题研究

能量有效的WSN数据聚合技术及其安全问题研究能量有效的WSN数据聚合技术及其安全问题研究一、引言近年来，随着无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，WSN）的迅速发展，越来越多的应用场景需要使用WSN来进行大规模数据采集与监测。

然而，WSN面临着能量有限、通信带宽低、节点覆盖范围有限等问题，如何提高能量利用效率成为了WSN研究的重要课题之一。

数据聚合作为一种常用的技术手段，能够有效减少网络中的数据冗余，降低通信开销，提高网络的能量利用效率。

二、能量有效的数据聚合技术2.1 数据聚合基本原理数据聚合是指将WSN中的多个源节点产生的数据合并成一份或者少量的数据，并通过网络传输到基站或者其他节点。

聚合数据可以起到减少通信开销、降低网络拥塞、提高能量利用效率等作用。

数据聚合的基本原理是将相邻节点上传的重复的或者相似的数据进行合并，只传输一个结果至基站或者其他节点。

2.2 聚合方式目前常用的聚合方式包括平均聚合、最大值聚合、最小值聚合等。

平均聚合是指将相同数据类型的数据进行平均操作，计算平均值后再传输到基站。

最大值聚合是指将相同类型的数据中的最大值选择出来进行传输，同理最小值聚合选择最小值进行传输。

根据应用场景和要求，可以选择不同的聚合方式。

2.3 聚合算法常用的聚合算法包括简单平均聚合算法、贪心算法、LEACH协议等。

简单平均聚合算法是最简单的一种聚合方式，所有节点计算平均值后传输至基站。

贪心算法则是选择距离基站距离最近的节点作为聚合节点，将其他节点的数据传输给聚合节点，再由聚合节点进行数据聚合。

LEACH协议是一种分簇协议，将节点分成多个簇，每个簇选举一个簇首节点作为数据聚合节点，其他节点将数据传输给簇首节点，再由簇首节点进行数据聚合。

三、能量有效的数据聚合的挑战与安全问题3.1 能量挑战对于能量有限的WSN来说，数据聚合可以减少节点之间的通信，并降低能量消耗。

然而，数据聚合节点需要处理更多的数据，可能会导致能量不均衡问题，一些聚合节点能量消耗更快，缩短网络寿命。

水下无线传感网络WSN国内外研究进展综述

水下无线传感网络（WSN）国内外研究进展综述一.研究背景与意义21 世纪是人类开始全面研究海洋特性并认识、开发、保护海洋的新世纪。

海洋经济占各国经济的比重越来越高。

水下无线传感器网络已经成为各国重点研究的方向。

水下无线传感器网络已经广泛的应用在灾难预警、污染物监控、水文数据的监测和采集、海洋资源勘探、辅助导航和海洋军事等众多领域。

无线传感器网络集成了传感器、微机电系统和网络三大技术，是一种全新的信息获取和处理技术。

二.无线传感网络的简介（1）无线传感器网络构成无线传感器网络(Wireless Sensor Network，简称WSN)被认为是21世纪最重要的技术之一，它将会对人类未来的生活方式产生巨大影响。

麻省理工学院的《技术评论》杂志(Technology Review)评出了对人类未来生活产生深远影响的十大新兴技术，无线传感器网络位于这十种新技术之首。

无线传感器网络是由随机分布的集成有传感器、数据处理单元和通信模块的微小节点通过自组织的方式构成，借助于节点中内置的各种传感器测量所在周边环境中的热、红外、声纳、雷达和地震波信号，从而探测包括温度、湿度、噪声、光强度、压力、土壤成分、移动物的大小、速度和方向等众多我们感兴趣的信息。

（2）无线传感器网络的节点无线传感器网络典型的体系结构下图所示。

节点具有传感、信号处理和无线通信功能，它们既是信息包的发起者，也是信息包的转发者。

通过网络自组织和多跳路由，将数据向网关发送。

网关可以使用多种方式与外部网络通信，如Internet、卫星或移动通信网络等，大规模的应用可能使用多个网关。

节点由于受到体积、价格和电源供给等因素的限制，通信距离较短，只能与自身通信范围内的邻居交换数据。

要访问通信范围以外的节点，必须使用多跳路由。

为了保证网络内大多数节点都可以与网关建立无线链路，节点的分布要相当的密集。

传感器网络节点具有以下几个典型组件：无线电收发装置（带有内部天线或外部天线连接装置）、微型控制器、传感器、数据采集接口、存储器、水声通信器，以及电源（通常为电池或嵌入式能量收集装置）等。

无线传感器网络中的数据融合与压缩技术研究

无线传感器网络中的数据融合与压缩技术研究数据融合与压缩技术在无线传感器网络中的研究无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是一种由大量分布式的无线传感器节点组成的网络系统，用于收集、处理和传输环境中的各种信息。

在WSN中，每个传感器节点都能够感知环境并通过无线通信与其他节点进行信息传输。

然而，由于传感器节点资源有限（如能量、存储和处理能力等），在数据传输中存在着能量消耗和信道带宽限制等问题。

因此，数据融合与压缩技术在WSN中具有重要的意义。

数据融合是指将来自不同传感器节点的数据进行整合和融合，以得到更准确、更可靠的信息。

数据融合技术可以减少冗余数据传输，提高网络能量效率和带宽利用率，延长网络寿命。

同时，它还能通过聚合、合并、滤波和推理等算法，提高数据的可靠性和准确性。

在WSN中，由于传感器节点分布广泛，节点之间的通信距离较远，信道有限，对数据进行压缩是提高数据传输效率的一种常见方法。

数据压缩技术可以通过减少数据的冗余性和去除不必要的细节，有效地减少所需的传输带宽，降低传输延迟和能耗。

数据融合与压缩技术在无线传感器网络中的研究主要包括以下几个方面：首先，针对数据的聚合与合并，研究如何通过合并多个传感器节点的数据来减少冗余信息，提高网络的能量效率。

常见的方法包括最大、最小、均值和中位数等聚合算法，以及时序数据的时间同步和对齐等技术。

通过数据的聚合与合并，可以有效地减少数据传输量，降低节点的能耗。

其次，滤波技术是数据融合与压缩技术的重要组成部分。

滤波算法能够对传感器节点采集到的原始数据进行处理，去除噪声和异常数据，保留有效信息。

常用的滤波方法有卡尔曼滤波、粒子滤波、中值滤波等。

这些滤波方法能够有效地提高传感器节点数据的可靠性和准确性。

此外，基于图像和视频的数据压缩也是无线传感器网络中的研究热点之一。

图像和视频数据具有较高的数据量和复杂性，传输和存储成本较高。

因此，研究人员提出了多种图像压缩和视频压缩算法，如JPEG、H.264等，以减少巨大数据量对网络资源的消耗。

WSN通信与组网技术

通信与组网主要内容
一微型传感器基本知识
二物理层概述
三MAC协议
四路由协议
1. 传感器的定义和作用
传感器网络的终端探头通常代表了用户的功能
需求，终端传感器技术是支撑和最大化网络应
用性能的基石，为网络提供了丰富多彩的业务
传感器的定义和作用
2.
传感器一般由敏感元件、转换元件和基本转换电路组成。

4. 常用传感器类型
3.
器处理。

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1. 物理层的主要功能
负责在物理连接上传输二进制比特流，并提供
2. 物理层的主要技术（1）介质和频段选择
（2）调制技术
3. 无线传感器网物理层设计
1. 基本概念MAC协议设计应考虑的问题
2. MAC协议的分类
3. IEEE 802.11 MAC协议
4. S-MAC协议
（1）周期性侦听和睡眠机制
28（2）流量自适应侦听机制（3）冲突和串音避免机制
（4）消息传递机制S-MAC协议的突发分组传送
1. 路由
2.传感器网络路由协议特点和类型路由协议类型
3. 能量感知路由协议能量感知路由算法例
能量感知路由算法例能量感知路由协议小结4.基于查询的路由协议
定向扩散路由协议（1）兴趣扩散阶段（2）数据传播（梯度建立）阶段
（3）路径加强阶段
to converge to efficient distribution
out of range or dying
5. 地理位置路由协议地理位置路由协议
6. 可靠的路由协议可靠的路由协议
可靠的路由协议主要强调传输的可靠性和实时
7. 传感器网络路由协议小结传感器网络路由协议小结本章要求。

基于无线传感器网络战场感知(WSN)的关键技术研究

AbstractWireless sensor network which is taken as a new research hotpot in the information field has been concerned widely in the military field. In this paper, after introducing development status of wireless sensor network and advantages of battlefield perception, a perception system of battlefield information is designed based on WSN, many sensor network nodes are distributed in a special region, and the computer control platform with wireless communication interface is set up. Then the MAC protocol and routing protocol used in this system are analy z ed, the key technologies of the system are researched, such as topology control, localization, time synchronization, security technology and data fusion, and make the comprehensive analysis. Finally, the battlefield perception system is simulated experimentally under combination with the particularity of the battlefield perception.Keywords: Wireless sensor，Battlefield perception，Topology control, Security policy, Key technologies目录摘要 ................................................................................................................................................................... Abstract (I)第一章绪论 ................................................................................................................. 错误！未定义书签。