基于WSN的节能型数据压缩方法研究

发布时间：2018-05-16 20:02

  本文选题：无线传感器网络 + 编码方法　； 参考：《兰州理工大学》2017年硕士论文

【摘要】：无线传感器网络广泛应用于军事侦察、环境监测等许多重要领域,但是由于网络中节点的能量以及通信带宽受限,使得数据的高效传输面临挑战。通过对节点之间需要交换的数据进行压缩可以减少网络中的冗余数据,提高数据的传输效率。然而,数据压缩在一定程度上减少了网络中节点间的数据通信量,但是节点的能量消耗也在增加,同时也使得数据的发送时延受到影响。本文主要针对以上方面进行研究,分析了无线传感器网络环境下的数据压缩方法,在保证了数据压缩率的前提下,研究形成了一个节能型的数据压缩算法和具有低时延的数据压缩方法。具体的研究内容如下:(1)根据无线传感器网络中的数据特点,研究形成了一种节能型的数据压缩模型。该模型与分簇路由协议相结合,利用单个节点的数据连续性和多个节点数据的相似性,极大限度地消除了网络中的冗余信息。同时结合分簇路由协议的特点,簇头节点采用单跳的方式把数据发送到Sink节点,不仅减少了网络中节点间的数据交换次数,而且降低了数据的发送时延,提高了数据的传输效率。(2)根据无线传感器网络中的能量特点,研究形成了一种节能型的数据压缩算法。在该算法中,簇头节点把簇内其他节点发送的第一个数据收集起来并计算出平均值,然后依次计算各个节点的下一个数据和平均值的差值,如果差值超出了设定的阈值,则对平均值进行更新,最后采用节省存储空间的编码方法对差值进行编码,仿真结果表明,所提出的算法消除了网络中的冗余数据,有效地节约了节点中的能量。(3)根据无线传感器网络中的通信特点,研究形成了一种低时延数据压缩算法。该算法采用改进后的哈希表对哈夫曼编码进行存储,然后在哈希表中找到数据所对应的编码,提高了压缩编码的查询效率,节约了节点中的数据存储空间,降低了算法的运行时间。仿真结果表明,该算法在保证数据压缩率的前提下,有效地降低了节点间数据的发送时延。本文初步地研究了无线传感器网络环境下的数据压缩算法,考虑到无线传感器网络部署地点的复杂性和不确定性,将数据压缩算法应用在实际的环境监测中还有许多问题需要进一步的研究。
[Abstract]:This paper studies the data compression method in wireless sensor network .
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TP212.9;TN929.5

【参考文献】

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本文编号：1898213