基于网络编码的WSNs数据收集方法
2012-12-07汪淑丽
传感器与微系统 2012年4期
汪淑丽
(吉林大学公共计算机教学与研究中心,吉林长春130012)
0 引言
无线传感器网络(WSNs)中的节点不仅能量有限,而且缓存较小,因此,一个节点只能存储一小部分从周围收集到的信息,为了完成数据的收集、存储和复制,大量的节点必须协同工作。现有的部分方式是服务器端首先给Sink节点发送查询消息,然后Sink节点把查询消息广播给所有传感器节点。最后所有的传感器节点响应此次查询,把监测数据通过路由发送给服务器端。但是,这种查询方式存在着较多的弊端:1)延时比较大;2)如果服务器端需要原始数据,这样导致就不能进行数据融合,进一步导致主干路由的负担临时变得非常大,容易发生通信中断的情况;3)在转发存储过程中,存在着大量的数据拷贝,浪费了存储空间,也消耗了节点的能量。文献[1]指出由于无线传播的广播特性,网络编码非常适合应用于WSNs。如WSNs中,节点以自组织方式增加或移除部分节点会导致网络拓扑结构的变化,预测数据分组的丢失和节点以及链路的故障将变得困难,而网络编码却能够使目的节点有效地利用编码数据流恢复原始信息,甚至可以恢复一些网络中因干扰、拥塞或移动而丢失的数据分组。
在数据采集方面,文献[2]提出了部分网络编码(PNC)作为连续数据采集的一般工具。PNC推广了现有的网络编码,能够对传感器节点连续接收到的数据进行有效的存储替换,但没有给出完整数据收集算法。文献[3]提出了一种数据聚合算法,每个单独的节点只保存一个数据包,当监听到邻居节点的数据包时,就在有限域上乘一个随机系数并和自身数据相加。……
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