| 发明名称 | 一种分簇水声传感器网络数据采集和传输的方法 | ||
| 摘要 | 一种分簇水声传感器网络数据采集和传输的方法，涉及水声传感器。提供可解决在分簇结构下水声传感器网络数据压缩传输问题的一种分簇水声传感器网络数据采集和传输的方法。簇首收集本簇内各传感器节点原始数据，并与所设计的测量矩阵运算获得测量值，这些测量值包含了原始数据的信息；簇首保留了前一跳簇首传输到本簇首的包含有其他分簇原始数据信息的测量值，将此测量值和本地产生的测量值进行累加运算得到更新后的测量值；簇首在路由的指导下将更新后的测量值传输到下一个簇首，通过簇首间的传递得以将包含有所有分簇原始数据信息的测量值传输到汇聚中心；最后为重构，汇聚中心采用平滑l0算法（SL0）由测量值恢复原始数据。 | ||
| 申请公布号 | CN103533674A | 申请公布日期 | 2014.01.22 |
| 申请号 | CN201310507000.6 | 申请日期 | 2013.10.24 |
| 申请人 | 厦门大学 | 发明人 | 王德清;许茹;胡晓毅;许芳;苏为;解永军;陈华宾 |
| 分类号 | H04W84/18(2009.01)I;G08C17/02(2006.01)I | 主分类号 | H04W84/18(2009.01)I |
| 代理机构 | 厦门南强之路专利事务所(普通合伙) 35200 | 代理人 | 马应森 |
| 主权项 | 一种分簇水声传感器网络数据采集和传输的方法，其特征在于包括以下步骤：1）建立一分簇水声传感器网络，分簇水声传感器网络内分布有k个分簇，则同时有k个簇首，并冠以序号1、2、3，……，k，同时定义分簇ID为每个分簇区别于其他分簇的唯一标识号，该ID为簇首所拥有；又设分簇内传感器节点个数为n，同一时刻采集的原始数据个数为n，分簇水声传感器网络内同一时刻采集的原始数据个数定义为N，N=k×n，每簇获得m个测量值，则汇聚中心获得M个测量值，M=k×m，此时有M<<N；2）各簇首首先从分簇内的传感器节点中获得原始数据，采集的原始数据以一长度为n的向量Xi表示，下标i表示所在分簇的序号，且1≤i≤k；3）簇首以分簇ID为随机种子，产生维度为M×n的高斯矩阵，以符号Φi表示；并对Φi进行稀疏化处理得到矩阵Φ'i，对应不同的测量过程设计分块高斯、分块对角高斯和分块上三角高斯三种测量矩阵结构，不同测量矩阵结构对应了不同的稀疏化过程；最后将测量矩阵Φ'i与原始数据Xi相乘获得本地测量值并以符号Yi表示，即Yi=Φi·Xi，Yi的长度为M，下标i表示所在分簇的序号，且1≤i≤k；4）定义长度M的向量Yi'为第i个簇首向第i+1个簇首传输的测量值，1≤i≤k，第k+1个簇首实际为汇聚中心；第1个簇首待传输的测量值与计算的本地测量值相同，即Y1'＝Y1，第2个簇首待传输的测量值为本地计算的测量值与第1个簇首传输而来的测量值之和，即Y2'＝Y2+Y1'，称此过程为更新测量值过程；依次类推，第k个簇首待传输的测量值为Y′k＝Yk+Y′k‑1；5）尽管矩阵Yi'长度为M,但随着测量矩阵结构的不同，Yi'包含了数目不一的规范排列的零值，这些零值不需要传输到下一簇首，称之为去零传输；因此各簇传输的数据量不大于M，当M<<N时，传输消耗的能量要远远小于传统方法传输所消耗的能量；6）汇聚中心接收的测量值为Yk'，并通过路由获得这些测量值所经过簇首的ID，用这些ID作为随机种子，生成重构所需要的测量矩阵，定义为符号Φ，此时的测量矩阵具有分块高斯、分块对角高斯和分块上三角高斯的结构形式，以Yk'和Φ作为输入参数，采用平滑l0算法（SL0）恢复原始数据。 | ||
| 地址 | 361005 福建省厦门市思明南路422号 | ||