基于簇内数据聚类算法的WSNs故障检测方法.pdfVIP

学兔兔 第33卷 第10期 仪 器 仪 表 学 报 VoL 33 No．10 2012年10月 Chinese Journal of Scientific Instrument 0ct．2012 基于簇内数据聚类算法的WSNs故障检测方法 宋 佳，彭 宇，彭喜元，袁健博，葛子寒 (哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所 哈尔滨 150080) 摘 要：能量是无线传感器网络应用中最宝贵的资源，由于节点能量消耗完毕死亡而导致网络瘫痪是一种典型故障。针对此 故障形式提出了一种基于簇内数据聚类算法的故障检测技术，该方法利用无线传感器网络在按照地理位置进行分簇的基础上， 通过采用数据聚类的方法，在能量不受限的汇节点处进行簇内数据再聚类，然后设置阈值进行故障检测。通过仿真实验证明， 合理选择检测阈值，该方法在保持基于历史与邻居数据的节点自检测方法较高准确率的基础上，极大地减小了能量消耗，且明 显降低了故障检测误警率。 关键词：基于簇内聚类的故障检测技术；故障检测；无线传感器网络 中图分类号：TP393 文献标识码：A 国家标准学科分类代码：510．5015 Fault detection technique based on clustering in WSNs Song Jia，Peng Yu，Peng Xiyuan，Yuan Jianbo，Ge Zihan (Automatic Test and Control lnstit~e，Harbin Institute of Technology，Harbin 150080，China) Abstract：Energy consumption is vital in wireless sensor networks(WSNs)since node death is a typical fault caused by energy depletion．Aiming at this fault，a fault detection technique based on clustering(FDTC)is proposed in this paper．Employing carefully—chosen threshold，the clustering algorithm is deployed on the sink node with uneon— strained energy consumption on the basis of dividing the WSNs into clusters according to their geographical position． Simulation experiment results demonstrate that by choosing appropriate threshold，this algorithm greatly reduces ener- gY consumption and false alarm probability while still maintains high detection accuracy． Key words：fault detection technique based on clustering(FDTC)；fault detection；wireless sensor networks (WSNs) 关键节点的故障会引起大片测量区域的数据错误，甚至 1 引 言 导致网络瘫痪。因此，包含故障预防、故障检测和故障修