一种基于容错的WSN目标跟踪休眠调度方法技术

本发明专利技术涉及一种基于容错的WSN目标跟踪休眠调度方法，包括：最先感知到目标出现的节点基于时延广播竞选簇头，并形成簇，簇内节点进行目标感知工作；簇头收集到簇内节点对目标的感知数据后计算所述目标的位置和运动轨迹；根据计算出的所述目标的位置结合预测误差构建预测容错域；对所述预测容错域内的节点采用调度算法进行调度，所述调度算法根据节点集能耗、感知覆盖面积和冗余重叠面积构建一个目标函数，通过调整所述预测容错域内的各个节点的感知半径和活跃状态使目标函数值最小。本发明专利技术能够降低预测误差对跟踪精度带来的影响，降低目标的丢失率，并消耗相对较小的能量。并消耗相对较小的能量。并消耗相对较小的能量。

【技术实现步骤摘要】
一种基于容错的WSN目标跟踪休眠调度方法


[0001]本专利技术涉及无线传感器网络
，特别是涉及一种基于容错的WSN目标跟踪休眠调度方法。

技术介绍

[0002]无线传感器网络(Wireless SensorNetwork，WSN)作为一种新型信息感知和获取方式，其在环境检测、医疗护理、智能交通等领域得到了大量应用。其中，大规模WSN支持下的目标跟踪技术可以直接应用于很多场景，包括失踪人员的位置查找、智能交通系统的车辆导航等等。
[0003]目标跟踪算法通常是将网络组织成一个逻辑结构(比如树、簇或面)，以实现数据融合。这些算法常采用卡尔曼滤波(Kalman Filter,KF)，粒子滤波(Particle Filter,PF)等方法来估计目标的未来位置。而后根据预测的位置，结合休眠调度算法，仅激活目标移动轨迹附近的相关节点进行感知工作。
[0004]跟踪精度和网络能耗是这类算法中需要优化的两个主要目标，一般来说这两个目标是矛盾的。跟踪精度很大程度上取决于预测算法的准确性。部分复杂的预测算法预测精度高，但会消耗大量的能量；而本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于容错的WSN目标跟踪休眠调度方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)最先感知到目标出现的节点基于时延广播竞选簇头，并形成簇，簇内节点进行目标感知工作；(2)簇头收集到簇内节点对目标的感知数据后计算所述目标的位置和运动轨迹；(3)根据计算出的所述目标的位置结合预测误差构建预测容错域；(4)对所述预测容错域内的节点采用调度算法进行调度，所述调度算法根据节点集能耗、感知覆盖面积和冗余重叠面积构建一个目标函数，通过调整所述预测容错域内的各个节点的感知半径和活跃状态使目标函数值最小。2.根据权利要求1所述的基于容错的WSN目标跟踪休眠调度方法，其特征在于，所述步骤(1)中节点竞选簇头的广播时延值与节点剩余能量和到目标的距离相关，剩余能量越多、距离目标越近的节点的广播时延值越小。3.根据权利要求1所述的基于容错的WSN目标跟踪休眠调度方法，其特征在于，所述步骤(1)中形成簇进行目标感知工作时，所述簇内具有最高感知信号值的n个簇内节点向所述簇头发送感知数据，其余簇内节点只进行感知不进行发送。4.根据权利要求1所述的基于容错的WSN目标跟踪休眠调度方法，其特征在于，所述步骤(2)中通过多级线性预测算法计算所述目标的位置和运动轨迹。5.根据权利要求4所述的基于容错的WSN目标跟踪休眠调度方法，其特征在于，所述步骤(2)中通过或或计算所述目标的位置，其中，计算所述目标的位置，其中，(x
T
(j)，y
T
(j))、(x
T
(j+1)，y
T
(j+1))和(x
T
(j
‑
1)，y
T
(j
‑
1))分别表示第j时刻、第j+1时刻和第j
‑
1时刻目标所在的位置，t
j
和t
j
‑1分别表示第j时刻和第j
‑
1时刻的时间；1时刻的时间；(x
T
(j
‑
2)，y
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‑
2))表示第j
‑
2时刻目标所在的位置，t
j
‑2表示第j
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：曲志毅，王江，徐慧慧，赵雪，陶绍君，
申请(专利权)人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所，
类型：发明
国别省市：