基于环形缓冲区的WSN数据融合技术研究

杨芬婷 徐震

摘 要：无线传感器网络监测系统中，环境变化缓慢和节点感知范围重叠所造成的冗余数据会增加节点的数据发送量，降低信息收集效率并导致传感器节点过早死亡.因此，提出一种基于环形缓冲区的簇内数据融合方案.所有节点采用环形缓冲区存储数据.源节点基于环形缓冲区采用二值化相似函数和滑动四分位检测法，在保证数据时间关联性的同时剔除冗余数据和瞬时性异常数据.簇头节点基于加权皮尔逊距离的改进支持度对从源节点接收到的数据进行加权融合.仿真实验表明，所提出的方案在网络剩余节点数、网络剩余能量和网络发送数据包数等3个方面有明显的优势.

关键词：无线传感器网络;数据融合;支持度;环形缓冲区;滑动窗口

中图分类号：TP212.9文献标志码：A文章编号：1000-2367（2024）02-0062-10

无线传感器网络凭借节点体积小、成本低和自组网等特点广泛应用于环境监测、灾情警报、健康检测、智能交通等领域^［1-2］.传感器节点将感知区域采集的信息进行预处理，经节点单跳传输或多节点转发最终汇聚到汇聚节点或基站.与以往的无线网络不同，无线传感器网络的通信和采集等主要工作需要节点提供足够的电池能量，若传感器节点电池能量极低或耗尽，则该节点将成为故障节点或死亡节点，降低无线传感器网络的寿命.因此，在环境监测的数据收集过程中，通过有效利用资源来降低能耗，在无线传感器网络的……