一种误差可控传输均衡的WSN数据融合算法

doi:10.3969/j.issn.0372-2112.2014.06.025

电子学报 ›› 2014, Vol. 42 ›› Issue (6): 1205-1209.DOI: 10.3969/j.issn.0372-2112.2014.06.025

一种误差可控传输均衡的WSN数据融合算法

徐晓斌, 张光卫, 孙其博, 杨放春

北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室, 北京 100876

收稿日期:2014-01-09 修回日期:2014-03-03 出版日期:2014-06-25
- 作者简介:
- 徐晓斌 男,1986出生,河南鹤壁人,北京邮电大学博士研究生,研究方向：物联网安全、无线传感器网络等.E-mail：doublexb@163.com；张光卫 男,1970出生,山东德州人,博士,北京邮电大学讲师,研究方向：物联网安全、人工智能、数据挖掘.；孙其博 男,1975,河南郑州人,博士,北京邮电大学副教授,主要研究方向为服务计算、物联网和网络安全.；杨放春 男,1957出生,北京人,博士,北京邮电大学教授,主要研究方向为智能网络、服务计算和交换技术.
- 基金资助:
- 教育部新世纪优秀人才支持计划 (No.NCET100263）; 教育部博士点基金 (No.20110005130001）; 国家高技术研究发展 (863） (No.2011AA01A102）; 国家自然科学基金 (No.61272521）

Precision Configurable Data Aggregation Algorithm in WSNs

XU Xiao-bin, ZHANG Guang-wei, SUN Qi-bo, YANG Fang-chun

State Key Laboratory of Networking and Switching Technology, Beijing University of Posts and Telecommunications, Beijing 100876, China

Received:2014-01-09 Revised:2014-03-03 Online:2014-06-25 Published:2014-06-25

摘要/Abstract

摘要：

如何有效降低WSN（Wiretess Sensor Net work）网内数据传输量，延长WSN的寿命，是WSN领域的研究热点.在分簇WSN基础上，实现了一种误差实时可控的数据融合算法.通过该算法，节点可自行根据近期采集的历史数据实时调整传输阈值，不同节点可保持接近的数据传输率，实现均匀耗电;自适应的阈值可以有效控制数据融合的误差.理论分析与仿真实验表明，该算法能够保证不同节点数据传输的公平性;在数据传输率相同的情况下，其求和查询及均值查询的平均绝对误差均远低于当前优秀的基于伯努利采样的数据融合方法.此算法无需先验知识，在多种WSN应用场景中具有较强的可用性与适应性.

关键词: 无线传感器网络, 传输抑制, 数据融合, 误差控制

Abstract:

How to effectively suppress transmissions of WSN(Wiretess Sensor Net work)and prolong its lifetime has become a hot area of research for WSN.In cluster-based WSNs,a precision configurable data aggregation algorithm(PCDA)is proposed.Through PCDA,every node adapts its threshold based on recent historical data so that nodes can suppress transmissions fairly;the adaptive threshold can control the error of aggregations in real-time.Theoretical analysis and experiment results show that nodes can save energy effectively through PCDA.Compared with Bernoulli sampling based aggregation,MAEs(Mean Absolute Errors)of continuous queries of sum aggregation and average aggregation is much smaller through PCDA.Furthermore,PCDA needs no future knowledge,making it usable and adaptive in many WSN applications.

Key words: wireless sensor networks, transmission suppression, data aggregation, error control

中图分类号:

TP393

徐晓斌, 张光卫, 孙其博, 杨放春. 一种误差可控传输均衡的WSN数据融合算法[J]. 电子学报, 2014, 42(6): 1205-1209.

XU Xiao-bin, ZHANG Guang-wei, SUN Qi-bo, YANG Fang-chun . Precision Configurable Data Aggregation Algorithm in WSNs[J]. Acta Electronica Sinica, 2014, 42(6): 1205-1209.

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Precision Configurable Data Aggregation Algorithm in WSNs

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