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2016-11-22 閱讀(625)
數(shù)據(jù)融合的無線傳感器CAMOZZI執(zhí)行器
無線傳感器CAMOZZI執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)是近年來發(fā)展起來的一種新型、自組織無線網(wǎng)絡(luò)，由大量傳感器和少量CAMOZZI執(zhí)行器組成，完成各種分布式感知任務(wù)和執(zhí)行任務(wù)。本文針對高速列車收集沿途隧道和橋梁監(jiān)測數(shù)據(jù)這一特殊的高速移動傳感器CAMOZZI執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)，研究了數(shù)據(jù)可靠傳輸問題。近年來，利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的研究已經(jīng)吸引了越來越多的關(guān)注。
數(shù)據(jù)融合的無線傳感器CAMOZZI執(zhí)行器 在這種應(yīng)用中，傳感器節(jié)點(diǎn)部署在隧道或橋梁，用來檢測可能的結(jié)構(gòu)損壞。然后，檢測到的數(shù)據(jù)會報告給基站或者控制中心。提出了一種利用高速鐵路作為移動的匯聚節(jié)點(diǎn)來協(xié)助數(shù)據(jù)收集和傳輸?shù)姆桨?。由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的密度相對較高，因此這些節(jié)點(diǎn)所采集到的數(shù)據(jù)之間一般都具有時空相關(guān)性。如何充分利用數(shù)據(jù)的時空相關(guān)性來確保高速CAMOZZI執(zhí)行器（列車）數(shù)據(jù)收集的可靠性要求，是本文的研究重點(diǎn)。提出了一種包含傳感器融合和CAMOZZI執(zhí)行器融合的兩階段數(shù)據(jù)融合收集方案。在傳感器融合階段，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸給匯聚節(jié)點(diǎn)，然后匯聚節(jié)點(diǎn)根據(jù)傳感器數(shù)據(jù)的空間相關(guān)性進(jìn)行融合。在CAMOZZI執(zhí)行器融合階段，當(dāng)高鐵列車經(jīng)過橋梁和隧道時，匯聚節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)傳輸給列車，列車上的信息處理中心再根據(jù)時間相關(guān)性對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行融合。由于列車運(yùn)行的速度很快，匯聚節(jié)點(diǎn)與列車接收器（WINNCAM無線AP）之間的通信鏈路質(zhì)量不高，丟包率比較大，因此還需要對這些丟失的數(shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu)。其次，根據(jù)數(shù)據(jù)相關(guān)性分析，研究了傳感器數(shù)據(jù)融合階段的網(wǎng)絡(luò)容量。提出了一種新型的網(wǎng)格劃分方法將網(wǎng)絡(luò)劃分成面積相等的扇形，然后再根據(jù)數(shù)據(jù)相關(guān)性融合方法和虛擬節(jié)點(diǎn)構(gòu)造技術(shù)分析網(wǎng)絡(luò)的吞吐量。zui后，提出了整個傳感器CAMOZZI執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)失真分析模型，基于此模型表征數(shù)據(jù)收集的可靠性。通過仿真研究，進(jìn)一步提出影響快速傳感器CAMOZZI執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸可靠性的關(guān)鍵因素，并給出了改進(jìn)方案。
