计算机应用 ›› 2013, Vol. 33 ›› Issue (12): 3453-3456.

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基于时间相关性的无线传感器网络数据压缩与优化算法

王玲,石为人,石欣,宋宁博,冉启可   

  1. 重庆大学 自动化学院,重庆 400044
  • 收稿日期:2013-06-18 修回日期:2013-08-08 出版日期:2013-12-01 发布日期:2013-12-31
  • 通讯作者: 王玲
  • 作者简介:王玲(1988-),女,重庆人,硕士研究生,主要研究方向:无线传感器网络智能感知、数据融合;
    石为人(1948-),男,重庆人,教授,博士生导师,博士,主要研究方向:智能信息处理、智能控制与智能感知;
    石欣(1978-),男,重庆人,副教授,博士,主要研究方向:无线传感器网络、智能系统与控制;
    宋宁博(1987-),男,河南郑州人,硕士研究生,主要研究方向:无线传感器网络均衡路由;
    冉启可(1987-),男,四川巴中人,硕士研究生,主要研究方向:无线传感器网络协作定位。
  • 基金资助:
    国家科技重大项目;国家科技重大专项;重庆市科技攻关项目

Data compression and optimization algorithm for wireless sensor network based on temporal correlation

WANG Ling,SHI Weiren,SHI Xin,SONG Ningbo,RAN Qike   

  1. School of Automation, Chongqing University, Chongqing 400044, China
  • Received:2013-06-18 Revised:2013-08-08 Online:2013-12-31 Published:2013-12-01
  • Contact: WANG Ling
  • Supported by:
    ;Monumental Project of National Science and Technology

摘要: 针对无线传感器网络(WSN)数据采集存在数据冗余度大、累积误差大和数据精度低等问题,根据采集数据之间的时间相关性,提出一种无线传感器网络数据压缩与优化算法。该算法通过分析时间序列中采集数据的线性关系,建立分段一元线性回归模型;根据采集数据与回归模型预测值之间的误差,自适应地调整下一个采集时间,并动态地优化回归模型。仿真结果表明该算法在不同的数据变化情况下,均能降低数据冗余度和网络通信量,提高采集数据的重构精度。最后在真实的无线传感器网络应用环境中验证了算法的可行性。

关键词: 无线传感器网络, 时间相关性, 时间序列, 一元线性回归, 网络通信量, 采集数据

Abstract: Concerning to the problem that Wireless Sensor Network (WSN) data collection has large data redundancy, large cumulative error and low data accuracy, according to the temporal correlation between collection data, a data compression and optimization algorithm for WSN was proposed. It established segmented one-dimensional linear regression model by analyzing linear relationship of collection data in temporal series. According to the error between collection data and predicted value of regression model, it adaptively adjusted next collection time, and dynamically adjusted the regression model. The simulation results show that the proposed algorithm can reduce the data redundancy and network traffic, and improve the reconfiguration precision of the collection data under different conditions of data changes. The test results in a real scenario show the feasibility of the proposed algorithm.

Key words: Wireless Sensor Network (WSN), temporal correlation, temporal series, one-dimensional linear regression, network traffic, collection data

中图分类号: