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基于无人机的无线传感网数据采集方法与系统技术方案

技术编号:41117807 阅读:29 留言:0更新日期:2024-04-25 14:07
本发明专利技术涉及无线传感网技术领域,具体为一种基于无人机的无线传感网数据采集方法与系统,收集所有传感器节点在同一时刻的历史数据作为样本,得到稀疏变换矩阵;对若干传感器节点的样本数据进行压缩,得到测量向量,通过测量向量对样本数据进行重构;对所有传感器节点进行分簇并确定每个簇的簇头;设定无人机以汇聚节点为起点和终点,以各簇头为停靠点,进行最优路径规划;基于规划的最优路径进行各簇头数据的采集,得到测量向量;更新簇头,对更新后的各簇头数据进行采集,直至汇聚节点获得所有传感器节点的测量向量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线传感网,具体为一种基于无人机的无线传感网数据采集方法与系统


技术介绍

1、无线传感网由大量微型传感器节点和一个汇聚节点组成,这些节点通过无线通信方式形成一个多跳自组织网络。由于具有部署简单、低成本及可扩展性强等优点,无线传感网在环境监测、智能交通和医疗保健等领域有广阔的应用前景。

2、传感器节点周期性地采集网络监测区域内的数据,然而受电池供电能力的影响,其计算能力和通信能力有限。若采用传统方法进行数据采集,则传感器节点的数据经过单跳或多跳无线通信方式传输至汇聚节点,增加了汇聚节点周围传感器节点转发的数据量,导致能耗增加。一旦这些传感器节点的能量耗尽,网络就会出现不连通的问题,影响了整个网络寿命。

3、为解决该问题,国内外学者研究了基于地面移动数据收集器的数据采集方法,该方法利用移动数据收集器将单个传感器节点的数据或将多个传感器节点的数据融合发送到汇聚节点,从而减少通信开销和网络拥塞。当传感器节点的分布范围较广或监测区域内有障碍物时,收集器可能无法与一些传感器节点进行通信,出现数据包丢失和数据传输延迟大的问题。与地本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于无人机的无线传感网数据采集方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于无人机的无线传感网数据采集方法,其特征在于,还包括汇聚节点通过测量向量得到稀疏测量矩阵,通过稀疏测量矩阵与稀疏变换矩阵重构各传感器节点的数据。

3.根据权利要求1所述的基于无人机的无线传感网数据采集方法,其特征在于,所述更新簇头的具体方法为:

4.根据权利要求2所述的基于无人机的无线传感网数据采集方法,其特征在于,所述稀疏变换矩阵通过样本数据进行构建,并保持不变;所述稀疏测量矩阵根据无人机采集数据时簇头对应的传感器节点的编号进行构建。

5.根据权利要...

【技术特征摘要】

1.一种基于无人机的无线传感网数据采集方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于无人机的无线传感网数据采集方法,其特征在于,还包括汇聚节点通过测量向量得到稀疏测量矩阵,通过稀疏测量矩阵与稀疏变换矩阵重构各传感器节点的数据。

3.根据权利要求1所述的基于无人机的无线传感网数据采集方法,其特征在于,所述更新簇头的具体方法为:

4.根据权利要求2所述的基于无人机的无线传感网数据采集方法,其特征在于,所述稀疏变换矩阵通过样本数据进行构建,并保持不变;所述稀疏测量矩阵根据无人机采集数据时簇头对应的传感器节点的编号进行构建。

5.根据权利要求1所述的基于无人机的无线传感网数据采集方法,其特征在于,所述根据数值稀疏度与传感器节点数量确定对应传感器节点数量的最少测量次数,包括:

6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员:吕翠翠李向明徐树振杨林闯马国欣
申请(专利权)人:烟台大学
类型:发明
国别省市:

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