无线传感器网络应用都是由大量的传感器节点构成共同完成信息收集、目标监视和感知环境的任务。由于网络的通信带宽和能量资源存在着局限性,能量问题使得传感器网络的寿命存在很大的约束,而在进行信息采集数据传送的过程,由各个节点单独传输至汇聚节点的方法显然是不合适的,同时还会带来降低信息的收集效率以及影响信息采集的及时性等问题,因此人们通过研究提出了数据融合的方案。作为无线传感器网络的关键技术之一,数据融合是将多份数据或信息进行处理,组合出更有效、更符合用户需求的数据的过程。31数据融合的定义
数据融合是将多份数据或信息进行处理,组合出更有效、更可靠、更符合用户需求的数据的过程,它涉及到系统、结构、应用、方法和理论。传统意义上定义包括
1信息融合I
formatio
Fusi
,定义为“在社会应用的上下文中,其包含了理论、技术和工具的创造和应用,用以在多个来源传感器、数据库、人类收集的信息间进行协作。”
2数据融合DataAggregati
是针对来自数据源的数据集合,将有弹性的、可编程的原始行数据处理为数量更少的精练数据,并将此精练数据传送给消费者。
其实,我们可以理解数据融合DataAggregatio
为信息融合hiformatio
Fusi
的另一个子集,是将多份数据或信息进行处理,组合出更有效、更符合用户需求的数据的过程。特别是对于无线传感器网络而言,提高精确度和节省能量是数据融合需要完成的首要任务。32数据融合的作用
在大多数无线传感器网络应用当中,很多时候不需要收到大量原始数据而只关心监测结果,因此处理该问题的有效手段就是数据融合技术。而该技术的几个重要作用是其产生的重要背景。1节省能量
无线传感器网络节点的冗余配置是建立在保证整个网络的可靠性和监测信息准确性的基础上。在监测区域周围的节点采集和报告的数据信息会非常相似,甚至接近,这会造成较高的数据冗余情况,在这种情况下的数据发送至汇聚节点在满足数据精度的前提下,汇聚节点并不能获得更多的数据,相反会使网络的能量得到更多不必要的消耗。采用数据融合技术,可以处理掉大量冗余的数据信息,使得网内节点的能量得到有效的节省。理想的数据融合情况下,中间节点可以把N个等长度的输入数据分组进行合并,使之成为一个等长的输出分组。这样的情况下完成数据融合,就只需要消耗不进行融合所消耗能量的1加。即使数据融合效果不好,没有达到减少数据量的效果,但进行的融合操作可以减少分组的个数,从而达到减少信道协商r