传感器网络数据聚合时机控制算法.pdf

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1、2012正仪表技术与传感器2012第5期InstrumentTechniqueandSensorNo．5传感器网络数据聚合时机控制算法王翥，魏德宝，王玲(1．哈尔滨工业大学(威海)信息科学与工程学院，山东威海264209；2．哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院，黑龙江哈尔滨150001)摘要：目前WSN数据聚合研究中，由于忽略了网络各层数据吞吐量的差异，造成了数据传输或数据聚合处理时的“数据冲撞”的现象。研究了一种面向可靠数据传输的传感器网络聚合时机控制算法，该算法根据节点在网络结构中的位置，并考虑因子节点数据吞吐量的差异造成的不同时延，同时引入MAC层送信等待延时补偿，有效

2、地减少数据无线传输时的“数据冲撞”现象。经仿真表明，该算法在保证数据传输可靠性的同时无损数据聚合技术的应用，有效地降低了网络的通信能耗。关键词：数据聚合时机；数据吞吐量；MAC层延时补偿；无线传感器网络中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1002—1841(2012)05—0075—04DataAggregationTimingControlAlgorithminWSNWANGZhu，WEIDe．bao2，WANGLing(1．SchoolofInformationScienceandEngineering，HarbinInstituteofTechnologyat

3、WeiHai，WeiHai264209，China；2．SchoolofElectricalEngineeringandAutomation，HarbinInstituteofTechnology，Harbin150001，China)Abstract：Thecurrentdataaggregationalgorithmsusuallydonotpayenoughattentiontothedifferentdatathroughputofdif-ferentnetworklayers，SOitmaycausethedatacollisionduringthedatatran

4、smissionordataaggregation．Aimedatthisproblem，thispaperproposedadataaggregationtimingcontrolalgorithmforreliabletransmission，andthisadaptivealgorithmschedulesthewait-ingtimeforeverynodenotonlybasedontheirpositioninthenetwork，butalsotakethedifferentdatathroughputofeverynodeintoaccount．Thispap

5、erintroducedthecompensationlatencyofMAClayertoreduceefectivelydatacollision．SimulationresultsshowitimprovestheenergyefficiencyofreliabletransmissionnetworkowingtOusinglosslessdataaggregation．Keywords：dataaggregationtiming；datathroughput；compensationlatencyofMAClayer；wirelesssensornetworks0引

6、言个传感器节点，故会造成额外的数据吞吐量。无线传感器网络(WirelessSensorNetworks，简称WSN)节文献[3]提出了TAG算法，其要求各节点只能在分配给自点通常采用电池供电，因此能耗问题是制约其发展的关键因己的时隙内将自身数据传至父节点。文献[4]提出了级联超时素。数据聚合(DataAggregation)是WSN一项重要的节能技法，其根据节点在数据聚合树中的位置，为距离网关节点越近术”J，其利用传感器节点的本地计算能力对采集到的数据进行的节点分配一个更长的等待延时，并且位于数据聚合树中同一网内聚合处理，消除冗余信息后再进行数据传输。该技术可以层次的节点的聚

7、合时机相同，由于平均分配各级的时延，因此减少wSN传输的数据分组，提高回传探测结果的准确性。当对于具有多个子节点的节点可能还没有接收到全部数据或完WSN中传感器节点至网关节点间的路径确定后，从节能性角度成聚合处理，聚合定时器就已超时。文献[5]在此基础上提出来考虑，需要确定网络各层节点等待子节点数据的时间，即所了一种自适应的ATCM时机控制算法，不仅根据节点在数据聚谓的WSN数据聚合时机的控制问题，其对数据聚合的效果有合树中的位置确定其数据聚合时机，还可以自适应地使用以节很大的影响。点为根的数据聚合子树