无线传感器网络中故障容忍的事件定位算法*
2011-05-06徐向华高学勇
传感技术学报 2011年3期
徐向华,高学勇,万 健
(杭州电子科技大学计算机学院,网格与服务计算技术实验室,杭州310037)
无线传感器网络通常是由分布在某一指定区域的具有计算与通信能力的微小传感器节点组成。大量传感器节点通过互相协作完成各种复杂的任务,例如,生态环境监测,基础设施保护,事件定位,目标跟踪等[2]。无线传感器网络可能由于节点故障、节点电池耗尽、环境影响、传感器故障等原因,导致节点死亡、采集数据发生较大的偏差。例如,文献[3]提到的无线传感器网络数据采集实际应用中,节点采集的数据中有40%—60%是错误的。因此,传感器故障容忍在无线传感器监测网络应用中显得尤为重要。
本文主要研究无线传感器监测网络中故障容忍的事件检测与定位方法。假定在节点随机布置的无线传感网络监测区域范围内,且节点位置确定,事件源持续向周围发出某种信号或者释放某种物质,该信号强度或者物质浓度随距离衰减;事件源附近检测到一定信号强度的传感器节点定期向中心节点汇报检测到的信息;中心节点依据所有报警节点的汇报信息确定事件源的位置。该无线传感器网络可以具体应用于声源定位,污染源的定位等场景。
目前,最大似然估计是无线传感器网络中常用的一种事件定位方法[4-6]。文献[1]提出一种使用传感器节点汇报到Sink节点的二元数据(Binary Data)进行事件定位的最大似然估计方法SNAP(Subtract on Negative Add on Positive)。其基本思想是Sink节点根据传感器节点汇报的二元观测值,通过在以该节点为中心的一个固定大小区域简单的+1和-1构建似然矩阵。……
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