无线传感网数据融合算法研究开题报告
2022-01-09 22:27:58
全文总字数:2708字
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
无线传感网是一个使用前景十分广阔的技术,它融合了传感器技术、计算机网络、无线通信技术等。数据融合技术涉及到众多领域,包括数理统计学、运筹学、信息论、 人工智能技术、模式识别技术和数字信号处理技术等。在科技迅猛发展的时代,大数据已经成为人们日常生活及工作中不可缺少的一部分,不仅仅在互联网产业,大数据在金融分析,生物医学,科学研究,企业运营,工业制造,军事等方面的应用也十分广泛。在世界范围内,一个国家的一项工程中使用的传感器的数量和质量将直接标志着这个国家科学技术的先进程度,因此被认为是 21 世纪不可或缺的技术之一。然而,无线传感网自身有一定的缺陷,如如自身电量、 通信带宽、存储能力和数据处理能力都有一定的局限性,因此如何提高数据传输效率和提高传感网的使用周期成为了一个值得深入研究的方向。在日常工作中,无线传感器结点经常收集到大量的非必要信息或错误信息,使的网络传输系统产生了不必要的能耗,因此关于如何达到系统的节能减耗,提高必要信息接受的无线传感网数据融合算法研究十分必要。需要做到将采集到的信息进行融合,滤除多余的错误的信息,通过降低数据的传输量来达到网络系统的节能,提高网络系统的使用寿命。并且,为了提高信息的准确度,进行数据融合也是十分必要的。
国内外研究现状
20世纪70年代初,美国研究人员已经初步形成了数据融合的概念,并投入到军事方面的使用,取得了一定的成功,因此将无线传感技术发展了起来。 进入20 世纪 80 年代后,美国国防部开始把研究重点放在了基于数据融合的战术及战略监视系统,涉及到对非协作传感器的跟踪、目标识别、 分类算法、关联算法以及智能的态势评估等领域。一代数据融合系统在 80 年代末开始形成规模并逐步投入使用,使用范围从各种小型的战术系统延伸到大型的战略海洋监测系统。第一代数据融合系统的设计主要是为了研究军事方面的各种数据的融合处理。 20 世纪 80 年代末期后,许多发达国家和地区开始重点研究第二代数据融合系统, 二代系统的研究重点是处理器与传感器的混合。将无线传感网投入到战争使用中,有利于战争决策者做出正确的作战决策,进行有效的反击,对取得战争的胜利起着决定性的作用。美国政府在 1988 年将其 列为重点研究的二十项重要国防技术之一;美国国家长期安全和经济繁荣的至关重要的22项技术中有6项与传感器信息处理技术直接相关。美国空军2000年举出15项有助于提高21世纪空军能力关键技术,其中传感器技术位列第二。日本对开发和利用传感器技术相当重视,并列为国家重点发展六大核心技术之一。目前世界上从事传感器研制生产单位已增到5000余家。从21世纪开始,传感器网络引起了学术界、军事界和工业界的极大关注,美国和欧洲相继启动了无线传感网的研究计划。
2. 研究的基本内容
1、阐述无线传感网数据融合技术的基本概念、特性、应用和发展等,简要表述无线传感网协议,并对常见的无线传感技术优缺点进行比较与分类。
2、制定算法并在matlab上进行相应的仿真实验,主要通过从网络剩余存活节点数量、网络剩余能量和网络数据转发量三个方面对算法的性能进行评价。
3、筛选最优算法,查找错误并且改正,优化算法,改进路由协议,最大程度减少网络延迟与节省损耗。
3. 实施方案、进度安排及预期效果
实施方案:
1. 毕业论文的选题.由教师给予题目供学生选择或学生自己拟定,学生选定主题并且在教师的指导下查阅相关资料文献,提出研究问题,并撰写任务书和开题报告.开题报告需要包括:(1)本领域的发展现状及预估未来发展情况。(2)本领域的研究意义。(3)拟采用的方法和技术。
2. 毕业论文的研究阶段.此阶段为实践阶段,在于确定网络的类型和结构,确定网络的各个参数,以及所使用的算法,并且在软件上进行仿真实验,通过请教导师或查阅相关文献资料查找错误并改进,确定最优算法。
4. 参考文献
[1] 黄漫国,樊尚春,郑德智,刑维巍. 多传感器数据融合技术研究进展[j].2010
[2] 胡丹丹,肖书明,王燕清,等. 基于多传感器的数据融合技术[j] . 2004
[3] 杨庚,陈正宇,陈蕾,等.无线传感网数据融合研究综述[j].2012