检索结果-内蒙古大学图书馆

模式识别与人工智能 2015年第4期28卷 377-384页

作者：吴鹏飞李光辉朱虹曾松伟卢文伟浙江农林大学信息工程学院杭州311300 南京邮电大学物联网学院南京210003

环境监测是无线传感器网络的典型应用,事件边界检测是其中的重要内容.文中首先建立无线传感器网络数据的时空模型,提出基于线性神经网络的事件边界检测方法.该方法利用传感器数据流的时间相关性,基于线性神经网络预测与验证数据流,并确... 详细信息

环境监测是无线传感器网络的典型应用,事件边界检测是其中的重要内容.文中首先建立无线传感器网络数据的时空模型,提出基于线性神经网络的事件边界检测方法.该方法利用传感器数据流的时间相关性,基于线性神经网络预测与验证数据流,并确定异常数据集合.在此基础上,根据传感器节点之间的空间相关性进行事件边界检测,不仅可识别故障节点,而且能识别事件边界节点,从而准确估算事件发生的区域位置与大小.理论分析及实验表明,文中方法在获得较高的故障节点和事件边界节点的检测准确率的同时,保持较低的误判率.

关键词：无线传感器网络( WSN) 线性神经网络异常检测事件边界检测 Wireless Sensor Network ( WSN )

来源：评论

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基于无线传感器网络的容错事件边界检测算法研究

基于无线传感器网络的容错事件边界检测算法研究

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作者：王伟山东大学

学位级别：硕士

无线传感网络(WSNs, Wireless Sensor Networks)是21世纪的前沿热点研究领域,已经被广泛应用于不同行业。作为无线传感器网络的基础应用之一,事件边界检测是一个重要的研究课题。无线传感器网络不同于传统网络,它由大量廉价节点构成,部... 详细信息

无线传感网络(WSNs, Wireless Sensor Networks)是21世纪的前沿热点研究领域,已经被广泛应用于不同行业。作为无线传感器网络的基础应用之一,事件边界检测是一个重要的研究课题。无线传感器网络不同于传统网络,它由大量廉价节点构成,部署之后能够自组织形成网络系统,以数据为中心。传感器节点通过电池供电,能量受到约束,而且通常部署在恶劣的环境中,容易产生故障。这就限制了无线传感器网络事件边界检测算法需要采用一种高效节能,同时又具有较高容错性的方法。本文提出了两种事件边界检测算法,这两种算法都具有能量消耗低,容错能力强,检测精度高的优点。首先,本文提出了一种基于曲面法向量的容错事件边界检测算法。该算法将监测区域的监测属性映射为三维空间中的曲面,曲面某点的三维坐标分别是检测点位置的二维坐标值和监测属性值。因为不能获得检测区域所有位置的检测值,所以将传感器节点作为曲面的抽样集构成一个三角网格曲面。对于三维曲面,变化明显区域的法向量和水平面法向量夹角大,而变化平缓区域的法向量和水平面法向量夹角小。因为事件区域和非事件区域的检测值具有明显差异,所以事件边界区域的三维曲面变化明显；而事件区域和非事件区域的内部检测值差异很小,所以两区域内三维曲面变化平缓。根据这一特点,该算法首先计算由传感器节点构成的三角网格曲面的各个节点的法向量与水平面法向量构成的夹角,然后通过与预定义阈值比较来判定传感器节点是否处于事件边界上。仿真结果显示该算法具有较高的检测精度和较低的误检率,因为算法采用分布式方法计算结果,减少了网络信息、传输,通信能耗小。其次,本文还提出了一种基于熵的单节点触发容错事件边界检测算法。基于空间相关性的事件边界检测算法需要与邻居节点交换信息,从而产生大量通信能耗。事件具有时间相关性,故单节点在一段时间内的检测值具有时间相关性。本算法的提出正是基于时间相关性,采用单节点熵值变化来判断节点所处区域是否有事件发生,只有判断有事件发生时,才通过邻居节点信息、来判断是否处于事件边界上。该算法通过单节点熵值检测结果来触发是否需要同邻居节点交换信息,在很大程度上降低了不必要的通信能耗。仿真实验显示本算法具有较低的误检率和较高的检测精度,因为减少了通信量,通信能耗少。为了验证本文提出算法的有效性,以上两种算法都采用Matlab仿真进行了性能评估。仿真实验模拟传感器网络部署和传感器节点的检测过程,同时还有一定概率的故障节点,实验结果显示本文提出的两种算法与对比算法相比都具有较高的检测精度和较低的误检率,证明本文提出的算法性能优异。

关键词：无线传感器网络事件边界检测容错性分布式

来源：评论

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基于WSN和线性神经网络的事件边界检测方法

基于WSN和线性神经网络的事件边界检测方法

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作者：吴鹏飞浙江农林大学

学位级别：硕士

无线传感器网络为信息采集提供了新的技术支持，目前已成为国内外备受关注的新兴领域。无线传感器网络是通过对物理世界信息的采集处理，让管理者掌握物理世界变化情况的一种手段。物理世界的改变通常带有异常数据的产生，这涉及到了数... 详细信息

无线传感器网络为信息采集提供了新的技术支持，目前已成为国内外备受关注的新兴领域。无线传感器网络是通过对物理世界信息的采集处理，让管理者掌握物理世界变化情况的一种手段。物理世界的改变通常带有异常数据的产生，这涉及到了数据异常检测问题。在无线传感器网络中，异常数据通常是由传感器节点故障和外部事件两种因素引起的。本文主要围绕无线传感器网络中故障节点检测、事件边界检测问题进行了比较深入的研究，主要研究成果如下： 1.介绍了一种基于数据验证的异常检测算法。该算法利用计算复杂度较低的线性神经网络建立了数据验证模型，较好地检测出传感器网络中的异常数据。此外，还分析了BP神经网络数据验证模型的性能，通过仿真实验验证了两种模型的检测效果。 2.提出了一种基于空间相关性的事件边界节点检测算法。该算法采用了局部容错事件边界检测（LFTEBD）算法中对异常数据的定义，考虑到节点通信消耗能量较大的特点，在减少通信次数的基础上，实现低能耗、高效的事件边界检测。 3.研究了算法对传感器网络故障率变化的适应能力。本文研究了在不同的节点故障率情况下，事件边界节点检测算法的性能。实验证明，本文提出的算法具有较强的鲁棒性。在网络节点均匀分布时，当节点故障率达到25%时，本算法的故障节点的识别率仍然高于92%，事件边界节点的识别率高于85%。

关键词：无线传感器网络线性神经网络异常数据检测事件边界检测

来源：评论

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高效容错的无线传感网事件及其边界检测算法

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计算机研究与发展 2014年第5期51卷 997-1008页

作者：徐小龙耿卫建杨庚李玲娟杨震南京邮电大学计算机学院南京210003 计算机软件新技术国家重点实验室南京大学南京210046 江苏省无线传感网高技术研究重点实验室南京邮电大学南京210003 宽带无线通信与传感网技术教育部重点实验室南京邮电大学南京210003

事件检测与事件边界检测是无线传感器网络的重要应用之一,节点故障的准确检测是提高事件与事件边界检测效率的前提.然而,目前的故障检测机制对节点故障类型分析不够明晰,导致系统可能将事件边界节点误判为故障节点,且常需要传感器节点... 详细信息

事件检测与事件边界检测是无线传感器网络的重要应用之一,节点故障的准确检测是提高事件与事件边界检测效率的前提.然而,目前的故障检测机制对节点故障类型分析不够明晰,导致系统可能将事件边界节点误判为故障节点,且常需要传感器节点间进行频繁通信,导致网络系统容错性能和节点利用率低下,并带来额外的能耗开销.为了达到较高的检测精度与能源利用率,提出了一种新的高效容错的无线传感网事件及其边界检测算法:利用时间相关性实现无线传感器网络事件检测,利用空间相关性实现故障检测与事件边界检测;提出了节点的信息可靠度恢复机制,使得节点能够根据网络环境的变化,自动调整节点的信息可靠度.实验结果表明,即使在故障概率较高的情况下,该策略仍然具有良好的性能表现.

关键词：无线传感网故障检测事件检测事件边界检测能耗

来源：评论

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基于证据融合的无线传感器网络事件检测算法研究

基于证据融合的无线传感器网络事件检测算法研究

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作者：程志敏武汉理工大学

学位级别：硕士

在无线传感器网络应用中,检测事件发生区域和确定事件边界都是当前研究的热点。由于无线传感器网络环境不稳定性以及节点自身资源的有限性,如价格低廉、电池能量有限等,节点在运行过程中容易发生故障,因而针对无线传感器的上述特点,设... 详细信息

在无线传感器网络应用中,检测事件发生区域和确定事件边界都是当前研究的热点。由于无线传感器网络环境不稳定性以及节点自身资源的有限性,如价格低廉、电池能量有限等,节点在运行过程中容易发生故障,因而针对无线传感器的上述特点,设计相应的事件检测算法,在保证检测准确性的前提下,要具有一定容错的功能,并兼顾能耗的问题具有重要的实际意义。首先,本文提出了一种基于节点证据的事件区域检测容错算法,考虑到节点采样数据的不确定性,运用证据理论实现不确定数据的推理。该算法分为两个阶段,第1阶段是利用节点时间关联性获得单个节点证据并完成节点自身检测。第2阶段根据节点空间关联性,利用证据理论的加权融合模型实现邻居节点的证据融合,获得事件决策结果,而且在决策过程中实现节点权重的调整,将权重低的节点排除,减少节点之间的通信。仿真结果显示,在节点故障率较高时,本文算法依然可以保证较高的故障节点识别率和较低的误判率。其次,本文设计了一种基于证据树的事件边界检测容错算法。在算法中,利用节点时空关联性减少故障节点对边界检测的影响,并通过查询及收集父节点和子节点信息排除一些节点后,利用证据理论对其某些邻居节点的感知数据进行处理,完成事件边界的检测。仿真结果显示,节点随机分布和均匀分布时,本文算法的边界节点检测精确度均较高,边界轮廓较明显。

关键词：无线传感器网络证据理论加权融合事件区域检测事件边界检测

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分布式无线传感器网络容错事件边界检测

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计算机工程与应用 2009年第17期45卷 28-32页

作者：李桂丹孙雨耕刘丽萍张强杨挺天津大学电气与自动化工程学院天津300072

事件监测是无线传感器网络的一种重要应用。针对该应用中软故障节点提供的错误数据会降低监测的准确性的问题,提出了一种分布式的容错事件边界检测算法。节点只需与邻节点交换一次传感数据,通过简单地计算识别故障;正常的事件节点利用... 详细信息

事件监测是无线传感器网络的一种重要应用。针对该应用中软故障节点提供的错误数据会降低监测的准确性的问题,提出了一种分布式的容错事件边界检测算法。节点只需与邻节点交换一次传感数据,通过简单地计算识别故障;正常的事件节点利用统计比较的方法判断其是否处于事件边界,边界宽度可根据网络用户的要求调节。该算法执行时所需的通信量小,计算复杂度低,时延小,对大规模网络具有很好的可扩展性。仿真结果表明即使节点故障率很高,应用该算法仍可以获得很好的检测效果。

关键词：无线传感器网络事件边界检测容错故障检测

来源：评论

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无线传感器网络路由协议及容错事件边界检测研究

无线传感器网络路由协议及容错事件边界检测研究

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作者：李桂丹天津大学

学位级别：博士

无线传感器网络（Wireless Sensor Networks, WSNs）是由部署在监测区域中的大量微型、廉价传感器节点组成,通过无线通信方式形成一个多跳的自组织网络系统,其目的是协作地感知、监测覆盖区域中的目标,并发布给观察者。它不仅是一项全... 详细信息

无线传感器网络（Wireless Sensor Networks, WSNs）是由部署在监测区域中的大量微型、廉价传感器节点组成,通过无线通信方式形成一个多跳的自组织网络系统,其目的是协作地感知、监测覆盖区域中的目标,并发布给观察者。它不仅是一项全新的网络技术,而且是传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和通信技术相互渗透融合的科学产物。它改变了人类与自然界的交互方式,在军事、环境监测、空间探索、灾难援救、医疗卫生、智能家居、精准农业、建筑物状态监测、地震监测等各个领域显示了潜在的巨大应用价值。路由协议是无线传感器网络研究和应用的关键性技术,直接影响着网络的性能。无线传感器网络超大规模、节点自由密集分布、能量受限、通信能力受限、计算和存储能力受限等特点和无人职守、恶劣的应用环境给路由协议的设计带来了巨大的挑战。而且由于无线传感器网络的应用背景相差极大,设计通用的路由协议过于复杂,不利于节省能量和降低处理复杂度的要求,因此无线传感器网络路由协议的设计要与应用背景密切相关。事件检测是无线传感器网络的重要应用之一,为了提高检测的准确度,需要采用容错技术。本文对无线传感器网络路由协议和容错事件边界检测问题进行了较为深入的探讨,主要研究内容和创新点如下: （1）按照平面路由协议和分簇路由协议两条主线介绍和分析了无线传感器网络的路由协议,讨论了容错事件检测算法的基本原理和一些典型的容错事件检测算法。（2）针对多数分簇路由协议中,每个簇成员节点只和簇头直接通信,不仅会使簇成员的能量消耗较大且能量消耗不均,也增大了簇头的工作负荷的问题,提出了一个通用的簇内重组算法CRS和时延自适应的数据转发协议DADTP,只要所有簇成员节点都是所属簇头的一跳邻节点,该算法就能够适用,且不需要节点的位置信息。仿真结果表明,该算法和协议既可以很大程度地减轻簇头的工作负荷,又可以显著减小并均衡簇头和簇成员的能量消耗,对网络的稳定运行和延长网络生存期具有重大意义。（3）针对基于节点位置的路由协议需要GPS系统,或节点间交换的信息量大,导致成本升高或耗能增加的问题,提出了一种基站辅助的组网算法和数据传输协议（SOADTP）。节点不需要位置信息,利用基站对抛撒区域扫描完成网络节点定位和分簇,根据节点剩余能量和接收信号强度选举簇头和网关,减小了节点间的通信能耗。协议还设计了簇头轮换和失效节点的处理机制。仿真结果表明提出的组网和数据传输协议能够均衡节点能耗,有效延长网络的生存期。采用簇内重组后,进一步提高了网络的性能。（4）无线传感器网络事件检测应用中,针对软故障节点提供的错误数据会降低检测准确性的问题,提出了一种分布式的容错事件边界检测和报告算法DFTEBDR。检测到非正常数据的节点只需收集一次邻节点的传感数据,通过简单的计算识别故障;正常的事件节点利用统计比较的方法判断其是否处于事件边界,边界宽度可根据网络用户的要求调节。事件边界节点自组成簇后,由簇头融合簇内的事件边界信息,由梯度路径逐级报告给基站。该算法识别率和拟合度高,误报率和误检率低,通信量小,计算复杂度低,时延小,对大规模网络具有很好的可扩展性。

关键词：无线传感器网络路由协议簇容错事件边界检测

来源：评论

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无线传感器网络故障检测与事件检测的研究

无线传感器网络故障检测与事件检测的研究

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作者：耿卫建南京邮电大学

学位级别：硕士

由于传感器节点自身的脆弱性，即：易损坏、通信链路不稳定、携带能量有限、易受环境的影响等，造成无线传感器网络中的传感器节点极易发生故障。因此，为了保证无线传感器网络的正常运行，需要对发生故障的传感器节点进行检测，以防止... 详细信息

由于传感器节点自身的脆弱性，即：易损坏、通信链路不稳定、携带能量有限、易受环境的影响等，造成无线传感器网络中的传感器节点极易发生故障。因此，为了保证无线传感器网络的正常运行，需要对发生故障的传感器节点进行检测，以防止故障节点对整个传感器网络造成影响。针对传统故障检测算法中存在节点能量消耗大的问题，本文提出了一种低能耗的无线传感器网络故障检测算法，算法首先利用时间相关性，检测出部分节点故障，对于没有检测出故障的节点，再利用空间相关性，通过与邻节点交换信息来确定节点的状态，最终实现对无线传感网络节点的故障检测。由于直接利用节点自身已采集的数据就可检测出某些类型的故障，在此过程中不需要节点与其邻居节点交换信息，进而减小了网络的能量消耗。同时，事件检测与事件边界检测是无线传感器网络最重要的应用，二者都是在故障检测的基础上进行的，然而传统的检测方法考虑的节点故障类型较少、很容易将事件边界节点误判为故障节点而且需要传感器节点间的频繁通信，从而导致网络容错性能的下降、节点利用率的降低与能量消耗的增加。因此为了提高检测精度与能量的高效性，本文又提出了一种高效容错的事件与事件边界检测策略，即利用空间相关性对传感器节点进行故障检测与事件边界检测，利用时间相关性进行事件检测。仿真实验结果表明，本文所提出的算法与策略都具有较好检测性能。

关键词：故障检测事件检测事件边界检测无线传感器网络

来源：评论

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