基于超越数论的无线传感器网络时空编码方法

摘要：

在无线传感器网络(WSN)规模逐渐增大与传感器逐渐微型化的背景下,全局信息收集的持续性和实时性的要求与无线传感节点受限能力之间的矛盾日益严峻.传统方法使用压缩、融合、聚合等方式降低数据传输量,并通过优化路由增加网络能力,但越来越难以应对上述挑战.为此,考虑利用计算能力克服存储、传输瓶颈,通过本地化计算范式实现全局信息的感知,并基于超越数论和非定域感知方法,提出一种面向大规模分布式WSN的信息存算与通信一体化方法.通过对网络进行建模,将网络每时每刻产生的信息以去中心化本地计算的方式融合到常数量级的可计算编码中.该方法通过节点邻居之间周期性地交换搭载时空编码的 Beacon 消息.根据时空编码在相空间中构造具有确定性和因果性的相空间轨迹来存储和交换信息,避免直接存储和传输庞大的原始数据,从而降低计算、通信、存储等开销.实验结果表明,该方法能够实现O(1)的存储和通信开销,具有毫秒级的收敛速率,相较现有WSN存储方法,在通信开销方面具有明显优势.

关键词：无线传感器网络、事件感知、低延迟、高可用、分布式去中心化

所属期刊栏目：49

分类号：TP212(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金61332004

在线出版日期：2023-09-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：172-182