數(shù)據(jù)融合技術(shù)
發(fā)布時間:2012/4/9 19:22:25 訪問次數(shù):2001
數(shù)據(jù)融合是針對一個系統(tǒng)中使用多種 ADS8364Y 傳感器（多個或多類）這一特定問題而展開的一種信息處理的新研究方向，因此數(shù)據(jù)融合又可稱為信息融合、多傳感器融合(MSF)。根據(jù)國外研究成果，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合比較確切的定義概括為：利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對按時序獲得的若干傳感器的觀測信息在一定準(zhǔn)則下加以自動分折、綜合，以完成所需的決策和估計(jì)任務(wù)而進(jìn)行信息處理的過程。
按照這一定義，多傳感器系統(tǒng)是數(shù)據(jù)融合的硬件基礎(chǔ)，多源信息是數(shù)據(jù)融合的加工對象，協(xié)調(diào)優(yōu)化和綜合處理是數(shù)據(jù)融合的核心。
數(shù)據(jù)融合最早用于軍事領(lǐng)域，定義為一個處理探測、互連、估計(jì)，以及組合多源信息和數(shù)據(jù)的多層次多方面過程，以便獲得準(zhǔn)確的狀態(tài)和身份估計(jì)、完整而及時的戰(zhàn)場態(tài)勢和威脅估計(jì)。
在傳感器網(wǎng)絡(luò)中主要有兩種通信量：從用戶到網(wǎng)絡(luò)的查詢數(shù)據(jù)和從傳感器節(jié)點(diǎn)到用戶的感知數(shù)據(jù)。每一個傳感器節(jié)點(diǎn)都有可能對環(huán)境進(jìn)行感知或作為對其他節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)的中繼節(jié)點(diǎn)。由于傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)量大且隨機(jī)分布，相鄰的傳感器對同一事件進(jìn)行監(jiān)測所獲得的數(shù)據(jù)具有相似性。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的能量、存儲空間與計(jì)算能力有限，因此冗余數(shù)據(jù)的傳送在一定程度將消耗過多的能量，縮短整個網(wǎng)絡(luò)的生存時間。
為避免上述問題，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在收集數(shù)據(jù)過程中需要使用數(shù)據(jù)融合技術(shù)。數(shù)據(jù)融合是將來自多傳感器或多源的信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理，得出更為準(zhǔn)確完整的信息。這與傳統(tǒng)的多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)有所不同。傳統(tǒng)的多傳感器數(shù)據(jù)融合是對不同的知識源和傳感器采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，以實(shí)現(xiàn)對觀測現(xiàn)象更好的理解。而無線傳惑器網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)融合主要是為了減少網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸量，達(dá)到減少能源的消耗，延長網(wǎng)絡(luò)生命期的目的。
由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)量巨大，每個節(jié)點(diǎn)都產(chǎn)生感知數(shù)據(jù)，感知數(shù)據(jù)流的總規(guī)模將十分巨大。如果將各節(jié)點(diǎn)獲取的大量原始數(shù)據(jù)都實(shí)時地、不加修改地傳回匯聚點(diǎn)，必將對網(wǎng)絡(luò)的能量、帶寬等資源帶來沉重的負(fù)擔(dān)，而傳感器網(wǎng)絡(luò)存在嚴(yán)格的能量約束限制。因此，在從各個傳感器節(jié)點(diǎn)收集數(shù)據(jù)的過程中，系統(tǒng)軟件應(yīng)利用節(jié)點(diǎn)的本地計(jì)算和存儲能力將收集到的實(shí)時數(shù)據(jù)進(jìn)行合并或聚集，除去冗余信息，盡量減少傳輸量，從而達(dá)到節(jié)能的效果。此外，由于傳感器節(jié)點(diǎn)的易失效性，所以傳感器網(wǎng)絡(luò)也需要數(shù)據(jù)融合技術(shù)對多份數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合，提高信息的準(zhǔn)確度。
數(shù)據(jù)融合技術(shù)在節(jié)省能量、提高信息準(zhǔn)確度的同時，要犧牲其他方面的性能作為代價。首先是時延的代價：在數(shù)據(jù)傳送過程中，尋找易于進(jìn)行數(shù)據(jù)融合的路由、進(jìn)行數(shù)據(jù)融合操作、為融合而等待其他數(shù)據(jù)的到來，這些都可能增加網(wǎng)絡(luò)的平均延遲。其次是魯棒性的代價：傳感器網(wǎng)絡(luò)相對于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)有更高的節(jié)點(diǎn)失效率及數(shù)據(jù)丟失率，數(shù)據(jù)融合可以大幅度降低數(shù)據(jù)的冗余性，但丟失相同的數(shù)據(jù)也會損失信息，從而降低了網(wǎng)絡(luò)的魯棒性。
按照這一定義，多傳感器系統(tǒng)是數(shù)據(jù)融合的硬件基礎(chǔ)，多源信息是數(shù)據(jù)融合的加工對象，協(xié)調(diào)優(yōu)化和綜合處理是數(shù)據(jù)融合的核心。
數(shù)據(jù)融合最早用于軍事領(lǐng)域，定義為一個處理探測、互連、估計(jì)，以及組合多源信息和數(shù)據(jù)的多層次多方面過程，以便獲得準(zhǔn)確的狀態(tài)和身份估計(jì)、完整而及時的戰(zhàn)場態(tài)勢和威脅估計(jì)。
在傳感器網(wǎng)絡(luò)中主要有兩種通信量：從用戶到網(wǎng)絡(luò)的查詢數(shù)據(jù)和從傳感器節(jié)點(diǎn)到用戶的感知數(shù)據(jù)。每一個傳感器節(jié)點(diǎn)都有可能對環(huán)境進(jìn)行感知或作為對其他節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)的中繼節(jié)點(diǎn)。由于傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)量大且隨機(jī)分布，相鄰的傳感器對同一事件進(jìn)行監(jiān)測所獲得的數(shù)據(jù)具有相似性。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的能量、存儲空間與計(jì)算能力有限，因此冗余數(shù)據(jù)的傳送在一定程度將消耗過多的能量，縮短整個網(wǎng)絡(luò)的生存時間。
為避免上述問題，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在收集數(shù)據(jù)過程中需要使用數(shù)據(jù)融合技術(shù)。數(shù)據(jù)融合是將來自多傳感器或多源的信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理，得出更為準(zhǔn)確完整的信息。這與傳統(tǒng)的多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)有所不同。傳統(tǒng)的多傳感器數(shù)據(jù)融合是對不同的知識源和傳感器采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，以實(shí)現(xiàn)對觀測現(xiàn)象更好的理解。而無線傳惑器網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)融合主要是為了減少網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸量，達(dá)到減少能源的消耗，延長網(wǎng)絡(luò)生命期的目的。
由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)量巨大，每個節(jié)點(diǎn)都產(chǎn)生感知數(shù)據(jù)，感知數(shù)據(jù)流的總規(guī)模將十分巨大。如果將各節(jié)點(diǎn)獲取的大量原始數(shù)據(jù)都實(shí)時地、不加修改地傳回匯聚點(diǎn)，必將對網(wǎng)絡(luò)的能量、帶寬等資源帶來沉重的負(fù)擔(dān)，而傳感器網(wǎng)絡(luò)存在嚴(yán)格的能量約束限制。因此，在從各個傳感器節(jié)點(diǎn)收集數(shù)據(jù)的過程中，系統(tǒng)軟件應(yīng)利用節(jié)點(diǎn)的本地計(jì)算和存儲能力將收集到的實(shí)時數(shù)據(jù)進(jìn)行合并或聚集，除去冗余信息，盡量減少傳輸量，從而達(dá)到節(jié)能的效果。此外，由于傳感器節(jié)點(diǎn)的易失效性，所以傳感器網(wǎng)絡(luò)也需要數(shù)據(jù)融合技術(shù)對多份數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合，提高信息的準(zhǔn)確度。
數(shù)據(jù)融合技術(shù)在節(jié)省能量、提高信息準(zhǔn)確度的同時，要犧牲其他方面的性能作為代價。首先是時延的代價：在數(shù)據(jù)傳送過程中，尋找易于進(jìn)行數(shù)據(jù)融合的路由、進(jìn)行數(shù)據(jù)融合操作、為融合而等待其他數(shù)據(jù)的到來，這些都可能增加網(wǎng)絡(luò)的平均延遲。其次是魯棒性的代價：傳感器網(wǎng)絡(luò)相對于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)有更高的節(jié)點(diǎn)失效率及數(shù)據(jù)丟失率，數(shù)據(jù)融合可以大幅度降低數(shù)據(jù)的冗余性，但丟失相同的數(shù)據(jù)也會損失信息，從而降低了網(wǎng)絡(luò)的魯棒性。
數(shù)據(jù)融合是針對一個系統(tǒng)中使用多種 ADS8364Y 傳感器（多個或多類）這一特定問題而展開的一種信息處理的新研究方向，因此數(shù)據(jù)融合又可稱為信息融合、多傳感器融合(MSF)。根據(jù)國外研究成果，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合比較確切的定義概括為：利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對按時序獲得的若干傳感器的觀測信息在一定準(zhǔn)則下加以自動分折、綜合，以完成所需的決策和估計(jì)任務(wù)而進(jìn)行信息處理的過程。
按照這一定義，多傳感器系統(tǒng)是數(shù)據(jù)融合的硬件基礎(chǔ)，多源信息是數(shù)據(jù)融合的加工對象，協(xié)調(diào)優(yōu)化和綜合處理是數(shù)據(jù)融合的核心。
數(shù)據(jù)融合最早用于軍事領(lǐng)域，定義為一個處理探測、互連、估計(jì)，以及組合多源信息和數(shù)據(jù)的多層次多方面過程，以便獲得準(zhǔn)確的狀態(tài)和身份估計(jì)、完整而及時的戰(zhàn)場態(tài)勢和威脅估計(jì)。
在傳感器網(wǎng)絡(luò)中主要有兩種通信量：從用戶到網(wǎng)絡(luò)的查詢數(shù)據(jù)和從傳感器節(jié)點(diǎn)到用戶的感知數(shù)據(jù)。每一個傳感器節(jié)點(diǎn)都有可能對環(huán)境進(jìn)行感知或作為對其他節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)的中繼節(jié)點(diǎn)。由于傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)量大且隨機(jī)分布，相鄰的傳感器對同一事件進(jìn)行監(jiān)測所獲得的數(shù)據(jù)具有相似性。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的能量、存儲空間與計(jì)算能力有限，因此冗余數(shù)據(jù)的傳送在一定程度將消耗過多的能量，縮短整個網(wǎng)絡(luò)的生存時間。
為避免上述問題，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在收集數(shù)據(jù)過程中需要使用數(shù)據(jù)融合技術(shù)。數(shù)據(jù)融合是將來自多傳感器或多源的信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理，得出更為準(zhǔn)確完整的信息。這與傳統(tǒng)的多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)有所不同。傳統(tǒng)的多傳感器數(shù)據(jù)融合是對不同的知識源和傳感器采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，以實(shí)現(xiàn)對觀測現(xiàn)象更好的理解。而無線傳惑器網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)融合主要是為了減少網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸量，達(dá)到減少能源的消耗，延長網(wǎng)絡(luò)生命期的目的。
由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)量巨大，每個節(jié)點(diǎn)都產(chǎn)生感知數(shù)據(jù)，感知數(shù)據(jù)流的總規(guī)模將十分巨大。如果將各節(jié)點(diǎn)獲取的大量原始數(shù)據(jù)都實(shí)時地、不加修改地傳回匯聚點(diǎn)，必將對網(wǎng)絡(luò)的能量、帶寬等資源帶來沉重的負(fù)擔(dān)，而傳感器網(wǎng)絡(luò)存在嚴(yán)格的能量約束限制。因此，在從各個傳感器節(jié)點(diǎn)收集數(shù)據(jù)的過程中，系統(tǒng)軟件應(yīng)利用節(jié)點(diǎn)的本地計(jì)算和存儲能力將收集到的實(shí)時數(shù)據(jù)進(jìn)行合并或聚集，除去冗余信息，盡量減少傳輸量，從而達(dá)到節(jié)能的效果。此外，由于傳感器節(jié)點(diǎn)的易失效性，所以傳感器網(wǎng)絡(luò)也需要數(shù)據(jù)融合技術(shù)對多份數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合，提高信息的準(zhǔn)確度。
數(shù)據(jù)融合技術(shù)在節(jié)省能量、提高信息準(zhǔn)確度的同時，要犧牲其他方面的性能作為代價。首先是時延的代價：在數(shù)據(jù)傳送過程中，尋找易于進(jìn)行數(shù)據(jù)融合的路由、進(jìn)行數(shù)據(jù)融合操作、為融合而等待其他數(shù)據(jù)的到來，這些都可能增加網(wǎng)絡(luò)的平均延遲。其次是魯棒性的代價：傳感器網(wǎng)絡(luò)相對于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)有更高的節(jié)點(diǎn)失效率及數(shù)據(jù)丟失率，數(shù)據(jù)融合可以大幅度降低數(shù)據(jù)的冗余性，但丟失相同的數(shù)據(jù)也會損失信息，從而降低了網(wǎng)絡(luò)的魯棒性。
按照這一定義，多傳感器系統(tǒng)是數(shù)據(jù)融合的硬件基礎(chǔ)，多源信息是數(shù)據(jù)融合的加工對象，協(xié)調(diào)優(yōu)化和綜合處理是數(shù)據(jù)融合的核心。
數(shù)據(jù)融合最早用于軍事領(lǐng)域，定義為一個處理探測、互連、估計(jì)，以及組合多源信息和數(shù)據(jù)的多層次多方面過程，以便獲得準(zhǔn)確的狀態(tài)和身份估計(jì)、完整而及時的戰(zhàn)場態(tài)勢和威脅估計(jì)。
在傳感器網(wǎng)絡(luò)中主要有兩種通信量：從用戶到網(wǎng)絡(luò)的查詢數(shù)據(jù)和從傳感器節(jié)點(diǎn)到用戶的感知數(shù)據(jù)。每一個傳感器節(jié)點(diǎn)都有可能對環(huán)境進(jìn)行感知或作為對其他節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)的中繼節(jié)點(diǎn)。由于傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)量大且隨機(jī)分布，相鄰的傳感器對同一事件進(jìn)行監(jiān)測所獲得的數(shù)據(jù)具有相似性。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的能量、存儲空間與計(jì)算能力有限，因此冗余數(shù)據(jù)的傳送在一定程度將消耗過多的能量，縮短整個網(wǎng)絡(luò)的生存時間。
為避免上述問題，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在收集數(shù)據(jù)過程中需要使用數(shù)據(jù)融合技術(shù)。數(shù)據(jù)融合是將來自多傳感器或多源的信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理，得出更為準(zhǔn)確完整的信息。這與傳統(tǒng)的多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)有所不同。傳統(tǒng)的多傳感器數(shù)據(jù)融合是對不同的知識源和傳感器采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，以實(shí)現(xiàn)對觀測現(xiàn)象更好的理解。而無線傳惑器網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)融合主要是為了減少網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸量，達(dá)到減少能源的消耗，延長網(wǎng)絡(luò)生命期的目的。
由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)量巨大，每個節(jié)點(diǎn)都產(chǎn)生感知數(shù)據(jù)，感知數(shù)據(jù)流的總規(guī)模將十分巨大。如果將各節(jié)點(diǎn)獲取的大量原始數(shù)據(jù)都實(shí)時地、不加修改地傳回匯聚點(diǎn)，必將對網(wǎng)絡(luò)的能量、帶寬等資源帶來沉重的負(fù)擔(dān)，而傳感器網(wǎng)絡(luò)存在嚴(yán)格的能量約束限制。因此，在從各個傳感器節(jié)點(diǎn)收集數(shù)據(jù)的過程中，系統(tǒng)軟件應(yīng)利用節(jié)點(diǎn)的本地計(jì)算和存儲能力將收集到的實(shí)時數(shù)據(jù)進(jìn)行合并或聚集，除去冗余信息，盡量減少傳輸量，從而達(dá)到節(jié)能的效果。此外，由于傳感器節(jié)點(diǎn)的易失效性，所以傳感器網(wǎng)絡(luò)也需要數(shù)據(jù)融合技術(shù)對多份數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合，提高信息的準(zhǔn)確度。
數(shù)據(jù)融合技術(shù)在節(jié)省能量、提高信息準(zhǔn)確度的同時，要犧牲其他方面的性能作為代價。首先是時延的代價：在數(shù)據(jù)傳送過程中，尋找易于進(jìn)行數(shù)據(jù)融合的路由、進(jìn)行數(shù)據(jù)融合操作、為融合而等待其他數(shù)據(jù)的到來，這些都可能增加網(wǎng)絡(luò)的平均延遲。其次是魯棒性的代價：傳感器網(wǎng)絡(luò)相對于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)有更高的節(jié)點(diǎn)失效率及數(shù)據(jù)丟失率，數(shù)據(jù)融合可以大幅度降低數(shù)據(jù)的冗余性，但丟失相同的數(shù)據(jù)也會損失信息，從而降低了網(wǎng)絡(luò)的魯棒性。
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