无线传感器网络中基于序列相关性的数据压缩算法

ByElmer1

摘 要：无线传感器网络(WSN)中传输的数据具有相关性和冗余性。如何有效降低网络中的数据量，延长网络生
命周期，始终是 WSN 的研究热点之一。该文基于 WSN 中数据序列的相关性，提出一种两步数据压缩算法
(TSC-SC)。网络中的簇首和簇内节点执行各自的压缩算法：簇首首先执行相关性分组算法，将数据分组，减少簇
内节点的计算量以及消除簇内数据的空间相关性；簇内节点对多属性数据分类压缩，并将压缩参数传至簇首，簇首
1 Q, a( v4 ~$ c7 A" e4 L解压后再次进行分类压缩，进一步消除数据相关性，减少节点数据冗余度，降低通信能耗。为实现对压缩算法的综
( c  x# N3 c1 Z' |+ t/ X0 x合性能评价，考虑基本的压缩要求和算法的计算能耗，提出了基于能量判别的算法评估模型(NCER)。仿真结果表
& E6 P1 t. N0 M9 B) E明 TSC-SC 算法可以有效降低压缩比和压缩误差，充分减少数据传输量和网络的通信能耗，利用 NCER 指标能够
直观地评价算法的性能。
+ n" ?; |6 g. G$ \1 I关键词：无线传感器网络；数据压缩；序列相关性
6 u) D3 E: p0 h0 E! l5 c/ W1 引言
无线传感器网络(Wireless Sensor Network,
WSN)的能量问题一直是限制其广泛应用的瓶颈，
$ G% ~4 M5 f" v+ B, h也是研究中要解决的关键问题[1,2]。无线传感器网络
作为新一代的通信网络，具有能力受限、节点分布
, @7 \, m/ H$ O5 v" O2 V0 h密集的特点。WSN 中有很多的关键技术值得关注，
5 C+ s$ S! H) \2 ]数据压缩技术是 WSN 中的关键技术之一。采用数
3 }& S' D- X9 n' }据压缩可以有效减少网络中的数据量，降低通信能
耗，延长网络生命周期。因此，数据压缩技术已经
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