數(shù)據(jù)融合的無線傳感器CAMOZZI執(zhí)行器
無線傳感器CAMOZZI執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)是近年來發(fā)展起來的一種新型、自組織無線網(wǎng)絡(luò),由大量傳感器和少量CAMOZZI執(zhí)行器組成,完成各種分布式感知任務(wù)和執(zhí)行任務(wù)。本文針對(duì)高速列車收集沿途隧道和橋梁監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)這一特殊的高速移動(dòng)傳感器CAMOZZI執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò),研究了數(shù)據(jù)可靠傳輸問題。近年來,利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的研究已經(jīng)吸引了越來越多的關(guān)注。
數(shù)據(jù)融合的無線傳感器CAMOZZI執(zhí)行器 在這種應(yīng)用中,傳感器節(jié)點(diǎn)部署在隧道或橋梁,用來檢測(cè)可能的結(jié)構(gòu)損壞。然后,檢測(cè)到的數(shù)據(jù)會(huì)報(bào)告給基站或者控制中心。提出了一種利用高速鐵路作為移動(dòng)的匯聚節(jié)點(diǎn)來協(xié)助數(shù)據(jù)收集和傳輸?shù)姆桨?。由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的密度相對(duì)較高,因此這些節(jié)點(diǎn)所采集到的數(shù)據(jù)之間一般都具有時(shí)空相關(guān)性。如何充分利用數(shù)據(jù)的時(shí)空相關(guān)性來確保高速CAMOZZI執(zhí)行器(列車)數(shù)據(jù)收集的可靠性要求,是本文的研究重點(diǎn)。提出了一種包含傳感器融合和CAMOZZI執(zhí)行器融合的兩階段數(shù)據(jù)融合收集方案。在傳感器融合階段,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸給匯聚節(jié)點(diǎn),然后匯聚節(jié)點(diǎn)根據(jù)傳感器數(shù)據(jù)的空間相關(guān)性進(jìn)行融合。在CAMOZZI執(zhí)行器融合階段,當(dāng)高鐵列車經(jīng)過橋梁和隧道時(shí),匯聚節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)傳輸給列車,列車上的信息處理中心再根據(jù)時(shí)間相關(guān)性對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行融合。由于列車運(yùn)行的速度很快,匯聚節(jié)點(diǎn)與列車接收器(WINNCAM無線AP)之間的通信鏈路質(zhì)量不高,丟包率比較大,因此還需要對(duì)這些丟失的數(shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu)。其次,根據(jù)數(shù)據(jù)相關(guān)性分析,研究了傳感器數(shù)據(jù)融合階段的網(wǎng)絡(luò)容量。提出了一種新型的網(wǎng)格劃分方法將網(wǎng)絡(luò)劃分成面積相等的扇形,然后再根據(jù)數(shù)據(jù)相關(guān)性融合方法和虛擬節(jié)點(diǎn)構(gòu)造技術(shù)分析網(wǎng)絡(luò)的吞吐量。zui后,提出了整個(gè)傳感器CAMOZZI執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)失真分析模型,基于此模型表征數(shù)據(jù)收集的可靠性。通過仿真研究,進(jìn)一步提出影響快速傳感器CAMOZZI執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸可靠性的關(guān)鍵因素,并給出了改進(jìn)方案。