无线传感器网络数据融合协议的研究

• 作 者: 邵晓萌
• 机 构: 上海大学
• 出 处: 上海大学
• 发表日期: 2006年期
• 关键词: 无线传感器网络 数据融合 井下通信系统 数据管理 数据库管理

无线传感器网络被认为是21世纪最重要的技术之一，它将会对人类未来的生活方式产生深远影响。
无线传感器网络的基本功能是收集并返回其传感器节点所在监测区域的信息。本文首先概述了无线传感器网络的体系结构。由于节点的电池能量十分有限，因此，节能成为无线传感器网络设计的主要目标。使用数据融合技术，可以在汇聚数据的过程中减少数据传输量，提高网络的整体效率。紧接着分析了三种典型的应用数据融合技术的路由协议，通过MATLAB平台下的仿真实验对这三种协议进行研究比较。将无线传感器网络应用于井下无线安全监测系统，有利于提高矿井生产的安全性。LEACH 协议的分簇结构恰好与矿井内分坑道工作的情况相类似，针对井下通信系统的特点对现有的LEACH 协议进行改进，优化簇头节点的选举方法，并允许部分节点采用多跳方式与汇聚节点通信，通过仿真实验，证明这种改进的 LEACH协议其更符合矿井结构的要求，节约了能耗，并且有效地延长了井下无线传感器网络的生存时间。最后介绍了无线传感器网络的数据管理的方法，并通过构建简单的数据库管理系统对煤矿井下传感器节点采集到的数据进行查询和管理。
煤矿井下无线通信是无线传感器网络的应用领域之一，随着科学技术的发展，无线传感器网络必将被广泛地应用于越来越多的领域中。