8、传感器网络数据采样控制与压缩及信息暴露路径研究

传感器网络数据采样控制与压缩及信息暴露路径研究

在当今科技发展中，传感器网络的应用越来越广泛，如环境监测、军事侦察、太空探索等领域。但传感器网络面临着存储容量、通信能力、计算能力以及电池电量有限等限制，因此如何节省能源成为重要的优化目标。同时，在目标跟踪中，确定目标的信息暴露路径也至关重要。

传感器网络数据采样控制与压缩

• 数据压缩方法
  • 当向汇聚节点发送数据时，仅发送周期和相应的数据区域，而非全部原始数据，以此实现数据压缩。具体操作是在每个节点设置缓冲区，存储数据，将每个数据区域对应的周期维护为循环队列。若当前样本数据的周期对应的数据区域序号与上一个相同，则只需增加该数据区域对应最后一个周期范围的上限，无需发送数据。汇聚节点可根据相关参数对接收的数据进行解压缩，若在某个周期未接收到数据，则使用上一周期的样本数据。
  • 以节点为例，若周期 11 的采样数据为 44，处于数据区域 [40,50]，则将周期 [11,11] 写入该数据区域的缓冲区；若周期 12 的采样数据为 48，同样在该数据区域，就将周期 [11,11] 更新为 [11,12]，此周期无需向汇聚节点发送数据。
• 数据压缩算法（DCA）
  • 输入 ：采样周期 T、容忍误差 ε、样本序列 vi, ti。
  • 输出 ：压缩后的样本序列。
  • 具体步骤 ：