待估节点的数据填补方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种待估节点的数据填补方法和装置，该方法包括：通过选择与缺失数据时空相关性较高的数据集合作为基础数据样本集合，并根据该基础数据样本集合中的待估节点在当前待估时刻之前的所有时刻的数据变化规律，以及，与待估节点空间相关性较高的节点在当前待估时刻的数据变化规律，为缺失数据确定评估数据，并将该评估数据填补至数据集合中。通过本发明专利技术提供的待估节点的数据填补方法，可以对无线传感器网络的管理节点存储的数据集合中的缺失数据进行填补，使用户可以根据数据集合中的数据进行分析，并得到正确的分析结果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及通信
，尤其设及一种待估节点的数据填补方法和装置。
技术介绍
无线传感器网络是一种分布式传感网络，包括大量的传感器节点、汇聚节点和管 理节点等，用于实时监测和采集监测区域内的监测对象的信息（简称：数据），处理后发送 给用户进行分析。 通常，大量的传感器节点随机部署在监测区域内，通过自组织和多跳方式构成无 线传感网络。每个传感器节点实时监测和采集所述监测区域内的数据，并W无线通信的方 式将数据通过其他传感器节点逐跳地传输，直至传输至汇聚节点，最终由汇聚节点通过基 站、互联网或卫星发送给管理节点，W使得管理节点侧的用户可W根据接收到的数据进行 分析。 但是，无线传感器网络在采用上述方式将传感器节点采集的数据发送给用户时， 由于每个传感器节点均通过其他传感器节点逐跳地传输所采集的数据，使得一个数据可能 会被多个传感器节点传输，且由于传感器节点之间通过无线通信的方式进行传输，因此受 监测区域的噪声和环境的干扰，W及传感器节点自身的计算能力、存储容量、通信能力、电 量的影响，无线传感器网络在数据传输过程中经常会发生数据缺失的现象，导致用户无法 根据接收的数据进行分析，或者导致用户根据接收的数据得到错误的分析结果。
技术实现思路
本专利技术提供一种待估节点的数据填补方法和装置，用W解决现有技术中无线传感 器网络在数据传输过程中经常会发生数据缺失的现象，导致用户无法根据管理节点接收的 数据进行分析，或者导致用户根据管理节点接收的数据得到错误的分析结果的技术问题。 为达到上述目的，本专利技术的实施例采用如下技术方案： 第一方面，本专利技术提供一种待估节点的数据填补方法，所述方法适用于数据集合， 所述数据集合中的数据所属的节点包括至少一个所述待估节点，所述待估节点为缺失数据 的节点；所述待估节点上缺失数据的时刻为待估时刻，所述待估节点上的待估时刻为至少 一个；所述方法包括： 步骤A:根据所述待估节点上当前待估时刻对应的第一数据序列与所述数据集合 中所述当前待估时刻之前的第一时刻对应的第二数据序列之间的平均相关值，确定基础数 据样本集合；所述第一数据序列包括所述数据集合中除所述待估节点之外的其他节点在所 述当前待估时刻的数据，所述第二数据序列包括所述待估节点在所述第一时刻的数据和所 述其他节点在所述第一时刻的数据； 步骤B:根据所述基础数据样本集合中在所述当前待估时刻之前的每一时刻的所 述待估节点的数据变化率、在所述当前待估时刻之前的每一时刻的所述待估节点的权重、 在所述当前待估时刻相邻的前一时刻的所述待估节点的数据、所述当前待估时刻和所述当 前待估时刻相邻的前一时刻，确定所述待估节点在所述当前待估时刻的时间评估数据； 步骤C:根据所述基础数据样本集合中所述待估节点的第S数据序列与所述基础 数据样本集合中的每个节点的第四数据序列的空间距离，和，预设的空间距离阔值，从所述 基础数据样本集合中确定空间数据样本集合；所述空间数据样本集合中的每个样本数据所 属的节点均为与所述第=数据序列的空间距离小于等于所述空间距离阔值的所述第四数 据序列所在的节点； 步骤D:根据所述空间数据样本集合中的所述每个样本数据所属的节点的权重、 所述每个样本数据所属的节点在所述当前待估时刻的数据变化率和所述待估节点在所述 当前待估时刻相邻的前一时刻的数据，确定所述待估节点在所述当前待估时刻的空间评估 数据； 步骤E:根据所述空间评估数据、所述时间评估数据和第一权重因子，确定所述待 估节点在所述当前待估时刻的评估数据，并将所述评估数据填补至所述待估节点中；其中， 所述第一权重因子为所述空间数据样本集合中所述每个样本数据所属的节点的权重之和。 第二方面，本专利技术提供一种待估节点的数据填补装置，所述装置包括： 基础数据样本集合确定模块，用于根据所述待估节点上当前待估时刻对应的第一 数据序列与数据集合中所述当前待估时刻之前的第一时刻对应的第二数据序列之间的平 均相关值，确定基础数据样本集合；所述第一数据序列包括所述数据集合中除所述待估节 点之外的其他节点在所述当前待估时刻的数据，所述第二数据序列包括所述待估节点在所 述第一时刻的数据和所述其他节点在所述第一时刻的数据； 时间评估数据确定模块，用于根据所述基础数据样本集合确定模块确定的所述基 础数据样本集合中在所述当前待估时刻之前的每一时刻的所述待估节点的数据变化率、在 所述当前待估时刻之前的每一时刻的所述待估节点的权重、在所述当前待估时刻相邻的前 一时刻的所述待估节点的数据、所述当前待估时刻和所述当前待估时刻相邻的前一时刻， 确定所述待估节点在所述当前待估时刻的时间评估数据； 空间评估数据确定模块，用于根据所述基础数据样本集合确定模块确定的所述基 础数据样本集合中所述待估节点的第=数据序列与所述基础数据样本集合中的每个节点 的第四数据序列的空间距离，和，预设的空间距离阔值，从所述基础数据样本集合中确定空 间数据样本集合；所述空间数据样本集合中的每个样本数据所属的节点均为与所述第=数 据序列的空间距离小于等于所述空间距离阔值的所述第四数据序列所在的节点； 所述空间评估数据确定模块，还用于根据所述空间数据样本集合中的所述每个样 本数据所属的节点的权重、所述每个样本数据所属的节点在所述当前待估时刻的数据变化 率和所述待估节点在所述当前待估时刻相邻的前一时刻的数据，确定所述待估节点在所述 当前待估时刻的空间评估数据； 数据填补模块，用于根据所述空间评估数据确定模块确定的所述空间评估数据、 所述时间评估数据确定模块确定的所述时间评估数据和第一权重因子，确定所述待估节点 在所述当前待估时刻的评估数据，并将所述评估数据填补至所述待估节点中；其中，所述第 一权重因子为所述空间数据样本集合中所述每个样本数据所属的节点的权重之和。 本专利技术提供的待估节点的数据填补方法和装置，通过选择与缺失数据时空相关性 较高的数据集合作为基础数据样本集合，并根据该基础数据样本集合中的待估节点在当前 待估时刻之前的所有时刻的数据变化规律，W及，与待估节点空间相关性较高的节点在当 前待估时刻的数据变化规律，为缺失数据确定评估数据，并将该评估数据填补至数据集合 中。通过本专利技术提供的待估节点的数据填补方法，可W对无线传感器网络的管理节点存储 的数据集合中的缺失数据进行填补，使用户可W根据数据集合中的数据进行分析，并得到 正确的分析结果。【附图说明】 为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可W 根据运些附图获得其他的附图。 图1为本专利技术提供的待估节点的数据填补方法实施例一的流程图； 图2为本专利技术提供的待估节点的数据填补方法实施例二的流程图； 图3为本专利技术提供的待估节点的数据填补方法实施例S的流程图； 图4为本专利技术提供的待估节点的数据填补装置实施例一的结构示意图； 图5为本专利技术提供的待估节点的数据填补装置实施例二的结构示意图。【具体实施方式】 下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种待估节点的数据填补方法，其特征在于，所述方法适用于数据集合，所述数据集合中的数据所属的节点包括至少一个所述待估节点，所述待估节点为缺失数据的节点；所述待估节点上缺失数据的时刻为待估时刻，所述待估节点上的待估时刻为至少一个；所述方法包括：步骤A：根据所述待估节点上当前待估时刻对应的第一数据序列与所述数据集合中所述当前待估时刻之前的第一时刻对应的第二数据序列之间的平均相关值，确定基础数据样本集合；所述第一数据序列包括所述数据集合中除所述待估节点之外的其他节点在所述当前待估时刻的数据，所述第二数据序列包括所述待估节点在所述第一时刻的数据和所述其他节点在所述第一时刻的数据；步骤B：根据所述基础数据样本集合中在所述当前待估时刻之前的每一时刻的所述待估节点的数据变化率、在所述当前待估时刻之前的每一时刻的所述待估节点的权重、在所述当前待估时刻相邻的前一时刻的所述待估节点的数据、所述当前待估时刻和所述当前待估时刻相邻的前一时刻，确定所述待估节点在所述当前待估时刻的时间评估数据；步骤C：根据所述基础数据样本集合中所述待估节点的第三数据序列与所述基础数据样本集合中的每个节点的第四数据序列的空间距离，和，预设的空间距离阈值，从所述基础数据样本集合中确定空间数据样本集合；所述空间数据样本集合中的每个样本数据所属的节点均为与所述第三数据序列的空间距离小于等于所述空间距离阈值的所述第四数据序列所在的节点；步骤D：根据所述空间数据样本集合中的所述每个样本数据所属的节点的权重、所述每个样本数据所属的节点在所述当前待估时刻的数据变化率和所述待估节点在所述当前待估时刻相邻的前一时刻的数据，确定所述待估节点在所述当前待估时刻的空间评估数据；步骤E：根据所述空间评估数据、所述时间评估数据和第一权重因子，确定所述待估节点在所述当前待估时刻的评估数据，并将所述评估数据填补至所述待估节点中；其中，所述第一权重因子为所述空间数据样本集合中所述每个样本数据所属的节点的权重之和。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高志鹏，程伟静，牛琨，邱雪松，杨杨，孟洛明，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京;11