無線傳感器網絡節(jié)點實時故障檢測方法與系統(tǒng)實現.pdf

1、無線傳感器網絡(Wireless Sensor Network, WSN)作為一種多專業(yè)領域融合的新興傳感器網絡技術,正引起越來越多的科研人員和專業(yè)機構的關注。WSN主要任務是對目標區(qū)域進行數據采集和信息處理,并以無線傳輸方式傳送至監(jiān)控者,其通常大規(guī)模部署在不受控,惡劣甚至敵對的環(huán)境,節(jié)點各個部件發(fā)生故障的概率要比其他檢測系統(tǒng)高得多。因此為了提高網絡的穩(wěn)定性,對無線傳感器網絡故障檢測算法的研究是至關重要的。
　　針對目前大部分故障

2、檢測算法將發(fā)生故障的節(jié)點都作為故障節(jié)點進行處理而降低了網絡整體性能的問題,本文提出了針對無線傳感器網絡節(jié)點部件的混合式實時故障檢測算法。該算法將集中式與分布式檢測算法相結合,首先利用鄰居節(jié)點信息分析算法對傳感部件故障和接收電路故障進行識別,然后根據電源故障檢測法和心跳信息法對電源故障以及處理部件故障和發(fā)送電路故障進行識別,最終實現節(jié)點各部件故障的實時監(jiān)測。并在完成故障檢測基礎上對發(fā)生了故障的節(jié)點進行簡單分類,提高了網絡節(jié)點的利用率和網絡

3、的整體性能。同時為了達到將算法應用于實際故障檢測的目的,本文在NS-2仿真軟件平臺上對實時監(jiān)測算法進行分步仿真,仿真結果表明了在同一傳感區(qū)域中,節(jié)點的數量與算法檢測準確性以及能源消耗的關系。為網絡實際故障檢測系統(tǒng)的設計提供了理論支持。
　　最后在混合式實時故障檢測方法基礎上設計了無線傳感器網絡節(jié)點故障檢測實驗系統(tǒng),構建了節(jié)點硬件和軟件故障檢測平臺,其中軟件平臺包括傳感器節(jié)點軟件和Sink節(jié)點軟件,前者主要負責數據信息的采集以及部分