分簇式无线传感器网络故障检测算法研究开题报告
2021-02-25 13:16:01
1. 研究目的与意义(文献综述)
随着通信技术、嵌入式计算技术和传感器技术的飞速发展和日益成熟,众多具有通信、计算功能的传感器通过无线方式连接,相互协作,同物理世界进行交互,共同完成特定的应用任务,这些微型传感器构成的传感器网络引起了人们的极大关注。这种传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和通信技术,能够协同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,传送给需要这些信息的用户。
无线传感器网络处于新技术的最前沿,国际上从2000年开始出现一些有关传感器网络研究的结果的报道,但是,这些研究成果处于起步阶段,距离实际需求还相差甚远。总体而言,我国在无线传感器网络方面的研究工作还很少。由于无线传感器网络是一门新兴技术,国内与国际水平的差距并不很大,及时展开这项对人类未来生活影响深远的前沿科技的研究,对整个国家的社会、经济将有重大的战略意义。
近年来,随着无线通信、集成电路、嵌入式计算及微机电系统等技术的发展和日益成熟,具有感知、计算和通信能力的微型无线传感器被广泛应用于军事斗争、国家安全、环境监测、交通管理、医疗卫生、制造业和反恐抗灾等领域。无线传感器网络(wireless sensor network,wsn)通常由成百上千个传感器节点组成,使用自组织方式进行通信[1]。wsn通常被部署在一些重要区域,通过运行关键程序来收集重要数据信息,比如在战场上wsn被用来监测获取敌方情报信息等。由于wsn本身具有的开放无线链路、节点受体积限制等问题,加之网络往往被用于军事、国家安全等领域,使得wsn会成为敌人破坏的重要目标,导致敌人会采取各种不同方法对wsns进行干扰、破坏,网络中某些节点很容易被非法入侵而遭到毒化。如何检测出被毒化的节点,并采取行之有效的措施保证网络的安全,就显得十分重要。
2. 研究的基本内容与方案
2.1wsns分簇算法
wsns中的拓扑控制技术主要可以分为2个方面:层次性拓扑结构和节点功率控制。在分层路由协议中,网络一般是由多个簇组成,节点分为两类:终端节点和簇头节点。处于同一簇内的终端节点和簇头节点共同维护所在簇的路由信息。簇头节点负责所管簇内的拓扑信息的压缩和摘要处理。在保证整个网络的联通度的情况下还会存在一些休眠节点,整个簇内的节点通过一跳或多跳向簇头节点汇聚信息。比较有代表性的算法有gaf, leach (low energy a-daptive clustering hierarchy),heed,teen等。
wsns节点分簇的基本要求:
3. 研究计划与安排
第1-2周 查阅相关文献,明确研究内容,并完成开题报告;
第3周 深入阅读相关文献,完成英文文献翻译;
第4-6周 构建网络故障模型;
4. 参考文献(12篇以上)
[l]lin lei,wang houjun, dai chuan-long. fault diagnosis for wireless sensor networks node based on hamming neural network and rough set [c]//proceedings of int' 1 conf on robotics, automation and mechatronics,ieee,2012,566 -570.
[2]bbhaskar k, sitharama. distributed beyesien algorithms for fault tolerant event region detection in wireless networks [j].ieee transactions on computes,2013,53(3):241-250.
[3]陆 璐.无线传感器网络故障诊断的研究[d].扬州:扬州大学,2012.