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基于能量优化的无线传感器网络动态分簇目标跟踪
  • ISSN号:1001-9081
  • 期刊名称:《计算机应用》
  • 时间:0
  • 分类:TP393.0[自动化与计算机技术—计算机应用技术;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:广东工业大学自动化学院,广州510006
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(21376091);广东省科技计划项目(2015A030401089).
中文摘要:

针对无线传感器网络动态分簇目标跟踪中的数据碰撞与簇首选择过程导致能耗过高问题,提出一种基于能量优化的无线传感器网络动态分簇方法。首先,构建时分竞选传输模型,主动避免动态簇内数据碰撞,降低节点能耗;然后,基于能量信息与跟踪质量,提出能量均衡的最远节点调度策略,优化簇头节点调度;最后,根据加权质心定位算法,完成目标跟踪任务。实验结果表明:在节点随机部署的环境下,所提方法对于非线性运动目标的平均跟踪精度为0.65 m,与多目标跟踪动态簇员选择方法(DCMS)相当,比分布式事件定位动态分簇目标跟踪算法(DELTA)提高了45.8%;能量消耗方面,与DCMS和DELTA相比,所提方法的动态跟踪簇能量消耗有效降低了61.1%,延长了网络寿命。

英文摘要:

Concerning the problem of high energy consumption caused by data collision and cluster selection process in dynamic clustering target tracking of Wireless Sensor Network (WSN), a dynamic clustering method based on energy optimization for WSN was proposed. Firstly, a time division election transmission model was proposed, which avoided data collision actively to reduce energy consumption of nodes in a dynamic cluster. Secondly, based on energy information and tracking quality, the energy-balanced farthest node scheduling strategy was proposed, which optimized custer head node scheduling. Finally, according to the weighted centroid localization algorithm, the target tracking task was completed. Under the environment of random deployment of nodes, the experimental results show that, the average tracking accuracy of the proposed method for non-linear moving objects was 0.65 m, which is equivalent to that of Dynamic Cluster Member Selection method for multi-target tracking ( DCMS), and improved by 45.8% compared to Distributed Event Localization and Tracking Algorithm (DELTA). Compared with DCMS and DELTA, the proposed algorithm can effectively reduce energy consumption of the dynamic tracking clusters by 61.1% and prolong the network lifetime.

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期刊信息
  • 《计算机应用》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:四川省科学技术协会
  • 主办单位:四川省计算机学会中国科学院成都分院
  • 主编:张景中
  • 地址:成都市人民南路四段九号科分院计算所
  • 邮编:610041
  • 邮箱:xzh@joca.cn
  • 电话:028-85224283
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-9081
  • 国内统一刊号:ISSN:51-1307/TP
  • 邮发代号:62-110
  • 获奖情况:
  • 全国优秀科技期刊一等奖,国家期刊奖提名奖,中国期刊方阵双奖期刊,中文核心期刊,中国科技核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,波兰哥白尼索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:53679