一种改进的基于神经网络的WSN数据融合算法

发布时间：2018-03-02 01:26

  本文关键词： 无线传感网络 数据融合 神经网络 权值 阈值　出处：《计算机测量与控制》2014年02期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：为降低无线传感网络的能量消耗,提出了一种基于神经网络的数据融合改进算法(NBPNA),该算法将无线传感网络的分簇路由协议与BP神经网络结合起来,通过神经网络方法对簇内节点采集到的信息进行数据拟合,提取训练拟合好的权值与阈值,把其作为信息融合值传输;同时再通过将上一次拟合好的权值与阈值赋予下一次网络训练来减少神经网络的训练步数,减少网络训练所需的耗能;通过实验验证,该算法可有效减少网络通信量,降低节点能耗,延长网络寿命,同时还验证了本算法在环境监测等方面的可行性和有效性。
[Abstract]:In order to reduce the energy consumption of wireless sensor networks, an improved data fusion algorithm based on neural network is proposed, which combines the clustering routing protocol of wireless sensor networks with BP neural networks. Through the neural network method, the information collected from the cluster nodes is fitted, and the weights and thresholds of the training fitting are extracted and transmitted as the information fusion values. At the same time, the last fitting weight and threshold are assigned to the next network training to reduce the number of training steps of neural network and reduce the energy consumption of network training. The experimental results show that the algorithm can effectively reduce the network traffic. At the same time, the feasibility and effectiveness of the proposed algorithm in environmental monitoring are also verified by reducing the node energy consumption and prolonging the network life.
【作者单位】： 太原理工大学信息工程学院;
【基金】：国家自然科学基金赞助项目(61072087) 山西省科技攻关项(20120313013-6)
【分类号】：TP212.91;TP183

【参考文献】

相关期刊论文 前4条

1 陈斌;万江文;吴银锋;秦楠;;神经网络和证据理论融合的管道泄漏诊断方法[J];北京邮电大学学报;2009年01期

2 孙凌逸;黄先祥;蔡伟;夏梅尼;;基于神经网络的无线传感器网络数据融合算法[J];传感技术学报;2011年01期

3 李成法;陈贵海;叶懋;吴杰;;一种基于非均匀分簇的无线传感器网络路由协议[J];计算机学报;2007年01期

4 徐桂云;蒋恒深;李辉;阮殿旭;;基于PCA-RBF神经网络的WSN数据融合轴承故障诊断[J];中国矿业大学学报;2012年06期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 吴金华;戴淼;尹剑;;基于遗传神经网络的陕西省土地利用结构模型研究[J];安徽农业科学;2008年36期

2 夏美娟;梁雪春;;基于LM-BP网络的南水北调东线源头水质综合评价[J];安徽农业科学;2011年32期

3 柴宝杰;马宝英;姚念民;;一种水下传感器网络中基于节点通信距离的路由协议[J];安徽农业科学;2011年35期

4 蒋宇;谢国秋;杨咸启;;MATLAB在《机械故障诊断》教学中的应用研究[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2010年03期

5 刘新田;郭敬杰;;基于人工神经网络的AZ31镁合金流变应力预测[J];安阳工学院学报;2007年04期

6 尹霞;王东辉;;称重传感器蠕变补偿算法研究[J];安阳工学院学报;2009年04期

7 闻学;刘新荣;易立;;神经网络反分析在柳山隧道中的应用[J];地下空间与工程学报;2009年05期

8 乌日根;董俊慧;王玉荣;;基于神经网络的RE-Ni-Cu合金铸铁腐蚀性能预测[J];兵器材料科学与工程;2009年01期

9 王玉荣;乌日根;;人工神经网络在合金铸铁腐蚀深度预测中的应用研究[J];兵器材料科学与工程;2012年01期

10 李继红;李琳;毕宗岳;张敏;;基于BP神经网络的连续油管焊接热影响区性能预测[J];兵器材料科学与工程;2012年03期

相关会议论文 前10条

1 王亚慧;程培新;赵亚丹;张桐;;针对时滞系统的RBF神经网络滑模控制策略[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年

2 王伟珍;刘春红;张漫;李民赞;刘刚;;基于BP神经网络的温室番茄光合作用速率预测模型研究[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年

3 蒋丰;冯奇;;基于自组织映射神经网络的舰艇系统冲击损伤决策[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年

4 雷伟伟;郑红晓;陈虎;;区域似大地水准面精化模型算法的优选[A];《测绘通报》测绘科学前沿技术论坛摘要集[C];2008年

5 董桂洪;王胜年;范志宏;熊建波;;IMSL C#数值分析函数库在混凝土计算机技术的应用[A];经济发展方式转变与自主创新——第十二届中国科学技术协会年会（第三卷）[C];2010年

6 张启义;张智;梅冬;;遗传神经网络在公路物资运输量预测中的应用[A];中国运筹学会第十届学术交流会论文集[C];2010年

7 谢雄耀;覃晖;;探地雷达探测隧道衬砌钢筋的神经网络识别方法[A];2010年全国工程地质学术年会暨“工程地质与海西建设”学术大会论文集[C];2010年

8 仇敏;藏占锋;邵伟;;酵母抽提物干燥工艺节能优化研究[A];“亚运食品安全与广东食品产业创新发展”学术研讨会暨2009年广东省食品学会年会论文集[C];2009年

9 薛晓亮;孙弘;井冰;邱铭杰;;无线传感器网络多跳路由协议研究[A];上海市化学化工学会2010年度学术年会论文集（自动化专题）[C];2010年

10 秦健;李涛;;基于Contourlet变换提取云的旋转不变纹理特征[A];2009第五届苏皖两省大气探测、环境遥感与电子技术学术研讨会专辑[C];2009年

相关博士学位论文 前10条

1 包健;有限精度权值神经网络优化的研究与应用[D];华东理工大学;2011年

2 吴磊;无线自组织网络中的路由技术相关问题研究[D];电子科技大学;2010年

3 罗彬;基于MMOI方法的电信客户流失预测与挽留研究[D];电子科技大学;2010年

4 杨承;日盲型紫外探测和直升机着舰光电助降技术的研究[D];电子科技大学;2010年

5 魏博;无线传感器网络节能机制关键技术研究[D];解放军信息工程大学;2009年

6 刘新华;无线传感器网络功率控制与分簇路由算法研究[D];武汉理工大学;2010年

7 宋敏;榆林资源型产业集群可持续发展预警研究[D];西北农林科技大学;2010年

8 卓莹;基于拓扑·流量挖掘的网络态势感知技术研究[D];国防科学技术大学;2010年

9 关丽荣;基于反推技术的永磁直线同步电机控制策略研究[D];沈阳工业大学;2010年

10 王文华;吉林省西部地区盐渍土水分迁移及冻胀特性研究[D];吉林大学;2011年

相关硕士学位论文 前10条

1 刘辉;基于电子鼻的鱼粉新鲜度快速检测方法研究[D];华中农业大学;2010年

2 李锦;基于声波的运动车辆行驶状态辨识理论研究[D];南昌航空大学;2010年

3 李旭东;煤矿通防安全信息集成与控制预警系统平台研究[D];山东科技大学;2010年

4 张鸿X;矿山企业生产成本模块化管理与应用[D];山东科技大学;2010年

5 李洪琴;基于振动模态分析和BP网络的桥梁损伤识别研究[D];山东科技大学;2010年

6 雷明杰;神经网络和遗传算法在中厚板轧机中的应用研究[D];郑州大学;2010年

7 杨伟伟;基于LEACH的WSN分簇路由协议研究[D];郑州大学;2010年

8 王斌;浅层地表缺陷动力探测技术研究[D];郑州大学;2010年

9 杨仁;化学回热循环与水系统仿真研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

10 辛贵州;无人飞行器航迹规划算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前7条

1 葛艳;王薇;闫传军;吴鹏;任志考;;基于模糊神经网络的CDMA网络故障诊断方法[J];北京邮电大学学报;2007年01期

2 陈斌;万江文;吴银锋;秦楠;;神经网络和证据理论融合的管道泄漏诊断方法[J];北京邮电大学学报;2009年01期

3 孙大洪;王发展;刘强;张顾钟;原思聪;;基于BP和RBF神经网络的滚动轴承故障诊断比较[J];轴承;2010年02期

4 姚竹亭;潘宏侠;陈岳良;;分形理论在装甲车辆滚动轴承故障诊断中的应用[J];火炮发射与控制学报;2009年04期

5 俞黎阳;王能;张卫;;无线传感器网络中基于神经网络的数据融合模型[J];计算机科学;2008年12期

6 李成法;陈贵海;叶懋;吴杰;;一种基于非均匀分簇的无线传感器网络路由协议[J];计算机学报;2007年01期

7 赵静;宋刚;周驰岷;魏杰;;无线传感器网络水质监测系统的研究与应用[J];通信技术;2008年04期

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 王培;肖明军;黄刘生;;采用任意播方式的机会数据聚集算法[J];小型微型计算机系统;2010年09期

2 齐楠;韩波;李平;;基于ZigBee的智能家庭无线传感网络[J];机电工程;2007年02期

3 于继明;卢先领;杨余旺;孙亚民;杨静宇;;无线传感器网络多路径路由协议研究进展[J];计算机应用研究;2007年06期

4 焦长兵;金勇杰;傅历光;;无线传感器网络及其军事应用[J];黑龙江科技信息;2007年23期

5 肖延国;余志军;魏建明;邢涛;阴泽杰;;一种改进的无迹粒子滤波器在目标跟踪中的应用[J];中国科学技术大学学报;2008年02期

6 张艳;;Zigbee在家庭无线网络的应用研究[J];科技资讯;2008年15期

7 刘博;戴国骏;申兴发;;基于TinyOS的ZigBee协议MAC层设计与实现[J];杭州电子科技大学学报;2008年05期

8 肖同松;;无线传感网络综述[J];中国科技信息;2008年23期

9 孙启富;孙运强;姚爱琴;;基于嵌入式的无线传感测试网络节点设计[J];电子测试;2009年10期

10 陈珍萍;欧阳名三;;基于无线传感网络的电能质量监测系统[J];低压电器;2011年08期

相关会议论文 前10条

1 董林;袁保宗;周继成;;一种基于神经网络的汉语语音识别方法[A];第九届全国信号处理学术年会（CCSP-99）论文集[C];1999年

2 李福平;张立毅;;一种改进型Lagrange神经网络的盲多用户检测[A];2005中国通信集成电路技术与应用研讨会论文集[C];2005年

3 万红;李申堂;王志刚;;雷达目标识别及神经网络技术应用初探[A];第二十三届中国控制会议论文集（下册）[C];2004年

4 唐普英;李绍荣;黄顺吉;;CDMA通信中最佳多用户检测的一种神经网络方法[A];第十届全国信号处理学术年会（CCSP-2001）论文集[C];2001年

5 陈小惠;黄银度;;基于空间分割的米波雷达信号的神经网络方向估计[A];1998中国控制与决策学术年会论文集[C];1998年

6 宁佐贵;王雄祥;朱长春;;信号消噪的小波神经网络方法[A];中国工程物理研究院科技年报（2000）[C];2000年

7 刘博;戴国骏;申兴发;;基于TinyOS的ZigBee协议MAC层设计与实现[A];浙江省电子学会2008年学术年会论文集[C];2008年

8 叶伟松;袁慎芳;;无线传感网络操作系统研究[A];江苏省计量测试学会2005年论文集[C];2005年

9 秦国军;胡茑庆;李磊;;振动监测无线传感网络节点设计及应用[A];2008年全国振动工程及应用学术会议暨第十一届全国设备故障诊断学术会议论文集[C];2008年

10 石军锋;钟先信;陈帅;;基于IEEE 802.15.4的无线传感网络的数据链路协议[A];中国微米、纳米技术第七届学术会年会论文集（一）[C];2005年

相关博士学位论文 前5条

1 石军锋;无线传感网络动态休眠通信协议研究[D];重庆大学;2008年

2 钱颖;无线网络资源管理的跨层研究[D];浙江大学;2007年

3 杨吉云;混沌密码在无线传感网络安全中的应用研究[D];重庆大学;2007年

4 李建波;无线传感网络拓扑控制若干问题研究[D];中国科学技术大学;2009年

5 胡伍生;GPS精密高程测量理论与方法及其应用研究[D];河海大学;2001年

相关硕士学位论文 前10条

1 曾山;动态聚簇结构的无线传感网络路由协议及仿真[D];浙江大学;2006年

2 殷波;无线传感网络路由算法研究[D];华中科技大学;2006年

3 万东;无线传感网络路由算法的研究[D];浙江大学;2006年

4 邱艳飞;无线传感器网络路由协议的设计与仿真[D];武汉理工大学;2006年

5 胡伟彬;基于GDB的无线传感网络调试器的设计与实现[D];浙江大学;2008年

6 窦兴;无线传感网络节点集成开发环境设计与实现[D];浙江大学;2008年

7 刘晓东;基于改进蚁群算法的无线传感网络路由算法研究[D];上海师范大学;2009年

8 闻蔷;低成本无线工业传感网络的开发与实现[D];上海交通大学;2009年

9 李响;无线传感网络节点自定位技术的研究[D];中国科学技术大学;2009年

10 赖霞;广播加密和密钥预分配方案的研究[D];西华大学;2007年

，

本文编号：1554451