无线传感器网络中的数据质量问题研究

发布时间：2024-02-26 21:12

　　在本世纪里,无线传感器网络展现了它在多种领域和各种行业里广阔的应用前景。应用中部署的大量异构传感器节点,能在指定区域内实时监测用户感兴趣的各种环境信息,并根据用户需求对数据进行加工处理。广泛的应用前景和多样的需求使得其以数据为中心的特点越发重要。传感器网络中的数据因为节点软、硬件故障等因素而存在众多数据问题,如数据缺失、异常和失效等。低质量数据将会降低应用程序的性能,并可能引起应用产生错误的业务决策。异常检测技术能够筛选错误数据并避免它对传感器网路应用造成的不良影响。同时,在中心节点处对收集到的数据集进行清洗以提高数据质量,是避免低质量数据给应用造成错误决策的有效手段。本文研究了传感器网络中实时高效的异常检测方法以及合理的数据清洗策略。论文的主要工作包括以下几个方面。第一,研究了基于模式频繁度的无线传感器网络异常检测问题。针对异常数据问题,提出了一种基于数据变化模式和数据空间相关性的无线传感器网络分布式异常数据检测方法。该方法首先为各个节点的数据创建一个分布模型,即将数据变化模式映射到某个特征空间的分区中,确定非频繁分区,再通过判定数据是否落在非频繁分区来筛选出潜在异常值。之后根据邻居...

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文的主要工作
    1.4 论文的结构安排
第二章 背景知识和相关研究工作
    2.1 WSN网络结构与数据特点
        2.1.1 无线传感器网络结构
        2.1.2 网络和数据特点
        2.1.3 数据存在的问题
    2.2 异常检测问题概述
        2.2.1 异常产生的原因与分类
        2.2.2 异常检测相关研究
    2.3 数据质量评估与数据清洗问题概述
        2.3.1 数据质量定义
        2.3.2 数据质量评估相关工作
        2.3.3 数据清洗相关算法介绍
        2.3.4 数据质量研究面临的问题
    2.4 本章小结
第三章 基于模式频繁度的异常检测方法
    3.1 网络模型与相关概念
        3.1.1 网络模型
        3.1.2 数据变化模式
        3.1.3 空间相关性
    3.2 PFSC算法
        3.2.1 训练阶段
        3.2.2 检测阶段
    3.3 实验仿真及分析
        3.3.1 性能评估指标
        3.3.2 参数设置的影响
        3.3.3 算法性能
    3.4 本章小结
第四章 无线传感器网络数据质量分析及其清洗策略研究
    4.1 网络模型与研究目标
        4.1.1 网络模型
        4.1.2 相关定义与约束条件
        4.1.3 研究目标
    4.2 数据质量评估方式
        4.2.1 数据量指标
        4.2.2 完整性指标
        4.2.3 时间相关指标
        4.2.4 正确性指标
        4.2.5 数据质量评估系数
    4.3 质量指标间关系分析与数据清洗策略
        4.3.1 数据量指标与其他指标的关系
        4.3.2 完整性指标与其他指标的关系
        4.3.3 时间相关指标与其他指标的关系
        4.3.4 正确性指标与其他指标的关系
        4.3.5 不同顺序清洗策略的分析
        4.3.6 数据清洗策略的分析
    4.4 仿真结果及其分析
        4.4.1 数据清洗方案实验
    4.5 本章小结
第五章 总结和展望
参考文献
致谢
个人简历
在学期间研究成果及发表的学术论文



本文编号：3911861