[发明专利]面向环境突发事件的无线传感器网络数据采集方法

说明书

本发明公开了一种面向环境突发事件的无线传感器网络数据采集方法，包括下述步骤：将无线传感器网络中的节点按照事件关联性进行分类，包括事件关联节点、事件边缘节点和休眠节点；当环境突发事件发生时，选取任意事件关联节点为起始点，完成初始化，并通知邻居节点进行环境事件感知；当邻居节点完成感知后进行模糊域的判定，当关联系数超过设定阈值时，将该节点存入事件关联节点集合；对于新入选事件关联节点的集合，以同样的方法通知邻居节点进行环境事件感知；重复上述步骤直到该事件关联节点集合中的节点不再增加；将采集的数据传输到远端服务器。通过本发明提高了进行数据感知节点与事件关联性，提高感知策略的准确性与数据质量。

技术领域

本发明属于环境监测的技术领域，涉及一种面向环境突发事件的无线传感器网络数据采集方法。

背景技术

无线网络化、智能化、微型化、集成化是环境监测系统的发展重要趋势，其可以实现环境监测的自动化、远程化。于是随着半导体、无线通信技术、微电子机械系统等学科的飞速发展而产生的无线传感器网络就成为环境监测领域研究的热点之一。无线传感器网络综合运用了多项技术，它是多种技术的集合体，主要包括无线通信技术、嵌入式计算机技术、传感器技术以及分布式信息处理技术。它可以对监控对象进行实时监测，采集监控区域内的相关数据，并加以处理后得到准确详实信息，最终将这些信息发给有需要的人。无线传感器网络由大量静止或移动的节点以自组织和多跳的方式构成，集传感与驱动控制、计算、通信能力于一身，协作地实时监测、感知、采集、处理和传输网络覆盖区域内感知对象的监测信息并报告给用户。由于它成本低，采用无线通信，不需要固定网络协助，所以其研究成果应用十分广泛。多参数无线传感器网络凭借其成本低、部署灵活、自组网等特点，被广泛的应用于环境监测等领域，近年在突发环境监测应用引起了社会各个层面的广泛关注，成为的当前的研究热点。然而当前的无线传感器网络在数据采集方法设计过程很少考虑环境突发事件；同时，近年为提高无线传感器网络节点的功能、降低成本，随着无线监测网络的发展，普通无线感知节点通常需要配备多种不同类型的传感器，不同传感器意味着在感知方法、时间以及与环境事件的关联性存在较大的差异。因此，面对突发的环境事件，对于单个无线传感器节点选择哪些传感器进行数据采集，是无线传感器网络需要解决的另一个关键性的问题之一。当前无线传感器网络环境监测系统在应对突发环境事件进行关键参数数据采集时，存在无线传感器网络参数采集数据质量低、与环境事件关联性差、数据传输量大、网络延时高等不足。

现有的环境监测数据采集系统中，无线节点传感器种类单一、采集数据与环境事件相关性较差；通常假定环境事件静态不变、发生区域固定不变。基于上述描述与分析，现有的技术存在以下不足：首先当前环境监测无线传感器网络的数据采集方法是无线网络驱动网络中所有无线传感器节点进行数据采集，单个节点采集所有传感器的数据，然后感知通过一定的路由路径，将数据传输远端服务器；明显当前的无线传感器网络数据采集策略存在采集数据量大、网络传输效率低、能耗大、数据传输时延高等不足。其次，当前数据采集方法是每个节点所有传感器的数据，存在采集数据质量低、采集数据与事件的关联性低等缺点。最后，当前针对环境突发事件的无线传感器网络在进行数据采集时，其以环境事件静态为假设，明显其与实际工程应用存在巨大差异，其不适用实际应用；基于此假设的环境监测数据采集方法明显不能适应动态变化的环境突发事件，在实际应用中存在监测数据不全等缺点。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种面向环境突发事件的无线传感器网络数据采集方法，采用环境突发事件相关节点选取方法，提高了进行数据感知节点与事件关联性，提高感知策略的准确性与数据质量。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明一种面向环境突发事件的无线传感器网络数据采集方法，包括下述步骤：

S1、将配备有多个不同种类传感器的无线节点部署在需要监控的区域；

S2、在无线节点部署完成后，无线节点通过无线模块与内置的无线通信协议网络完成网络自组网，形成环境监测无线传感器网络；