无线传感器网络邻近节点数据融合调度算法

《无线传感器网络邻近节点数据融合调度算法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第38卷第3期计算机工程2012年2月Vol.38No.3ComputerEngineeringFebruary2012·网络与通信·文章编号：1000—3428(2012)03—0097—03文献标识码：A中图分类号：TP301.6无线传感器网络邻近节点数据融合调度算法许新琳，郑瑾，王国军(中南大学信息科学与工程学院，长沙410083)摘要：现有的调度算法存在节点能耗大、数据收集时延长等问题。为此，提出一种能量高效的邻近节点数据融合调度(CNDAS)算法。该算法通过计算竞争集，产生无冲突的调度序列，并为兄弟节点分配连续的传输时隙，从而降低节点状态转换的频率，节省节点能耗。模拟结果表明，

2、当网络规模较大时，CNDAS算法的能量有效性明显优于SCHDL算法。关键词：无线传感器网络；数据融合；邻近节点数据融合调度；状态转换；时隙；竞争集ContiguousNodeDataAggregationSchedulingAlgorithminWirelessSensorNetworkXUXin-lin,ZHENGJin,WANGGuo-jun(SchoolofInformationScienceandEngineering,CentralSouthUniversity,Changsha410083,China)【Abstract】Existingschedulingalgorithm

3、shavetheproblemsoflargeenergyconsumptionandhighlatencyfordatacollection.Sothispaperproposesanenergy-efficientalgorithmcalledContiguousNodeDataAggregationScheduling(CNDAS),whichgeneratesacollision-freeschedulebycomputingnodes’competitorsets.Itassignssiblingnodesconsecutivetimeslotstoreducethefrequ

4、encyofstatetransitionsandtoreducetheenergyconsumptionofsensornodes.SimulationresultsshowthatCNDASoutperformsSCHDLalgorithmwhenthenetworkscaleislarge.【Keywords】WirelessSensorNetwork(WSN);dataaggregation;ContiguousNodeDataAggregationScheduling(CNDAS);statetransition;timeslot;competitorsetDOI:10.396

5、9/j.issn.1000-3428.2012.03.0331概述点监测到数据之后，经过多跳转发的方式将数据发送到sink无线传感器网络(WirelessSensorNetwork,WSN)是由分节点，中间转发节点需对多个子节点发来的数据进行融合。布在监测区域内大量传感器节点组成的一类特殊的AdHoc本文采用的能量模型类似于文献[7]，假设传感器节点有网络，它广泛用于完成环境监测、空间探索、战场监控等传3个状态：活动状态，睡眠状态和转换状态，节点只有在活统计算机网络难以胜任的特殊任务[1]。在这些无线传感器网动状态才能进行数据的发送和接收。当采用Mica2尘埃节点络的应用中，用户无需得到

6、传感器节点监测到的全部原始数和CC1000收发器时，节点各种操作所需的时间和能耗如表1[8]据，而只对事件的监测结果感兴趣，所以，在数据收集的过所示。节点从睡眠状态到活动状态的开启过程包含：初始程中需要采用数据融合技术减少通信数据量，降低能耗[2]。化，开启收发器，发送/接收转换，激活一个传感器节点所需文献[3]证明了最小数据融合时间问题是一个NP难问的时间是2.1ms，能量消耗为22μJ。题。文献[4]给出的融合调度算法虽然降低数据收集的延迟，表1节点不同操作所需时间和能耗但很多情况下不能产生一个无冲突的调度，而且以上2个调操作时间/ms能耗/μJ度算法都是集中式的。由于网络的拓扑结构

7、经常改变，如节睡眠—0.03点失效、新节点加入，sink节点需要重新收集拓扑信息，制初始化0.3506.00开启收发器1.5001.00定一个新的调度序列分发执行，这个过程要消耗大量的能量。发送/接收转换0.25015.00文献[5]给出了一个分布式的数据融合调度算法，但是该算法接收1Byte数据0.41615.00数据收集的延迟较大，并且能量效率不高。文献[6]提出的调发送1Byte数据0.41620.00度算法考虑在数据收集过程