[发明专利]基于符号聚合近似的无线传感网数据压缩与重构方法及系统

摘要

本发明公开了一种基于符号聚合近似的无线传感网数据压缩与重构方法及系统，该方法包括以下步骤：S1、获取无线传感网络每个节点在数据滑动窗口内采集监测数据构成的时间序列，对该序列进行标准化得到标准化序列；S2、对得到的标准化序列进行降维，并对各时序子段的均值进行符号化得到SAX符号序列；S3、对单个节点通过时间相关性来判断是否抑制当前时刻的SAX符号序列发送过程；对不同节点之间通过空间相关性抑制冗余信息的发送；S4、当一个周期内的每个节点都完成了时空相关性抑制过程，而且接收端结束了本轮数据采集，恢复节点未传送的数据。本发明能够大幅度节省无线传感网能量和通信带宽，延长电池供电的无线传感网工作生命周期。

主权项

1.一种基于符号聚合近似的无线传感网数据压缩与重构方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、设置数据滑动窗口，获取无线传感网络每个节点在数据滑动窗口内采集监测数据构成的时间序列，对该序列进行标准化得到标准化序列；S2、对得到的标准化序列进行降维，并对降维后的序列中各时序子段的均值进行符号化得到SAX符号序列；S3、对单个节点通过时间相关性来判断是否抑制当前时刻的SAX符号序列发送过程；对不同节点之间通过空间相关性抑制冗余信息的发送；S4、当一个周期内的每个节点都完成了时空相关性抑制过程，而且接收端结束了本轮数据采集，则网关执行当前周期内恢复节点未传送的数据；步骤S4中被抑制发送的节点的数据恢复方法具体为：S41、无线传感网当前周期中所有传输了数据的红色节点在其一跳通信内邻居节点寻找被抑制发送的黄色节点，若在其一跳通信内邻居节点还有其他的红色节点则比较相应符号距离，并将符号距离最小的符号赋值给被抑制发送的黄色节点，直到所有红色节点在其一跳通信内邻居节点被抑制发送的黄色节点都被赋值，并且都被赋值黄色节点改为红色节点；若无线传感网还有没有赋值的黄色节点则转入步骤S42；S42、无线传感网当前周期中所有红色节点在其二跳通信内邻居节点寻找被抑制发送的黄色节点，若在其二跳通信内邻居节点还有其他的红色节点则比较相应符号距离，并将符号距离最小的符号赋值给被抑制发送的黄色节点，直到所有红色节点在其二跳通信内邻居节点被抑制发送的黄色节点都被赋值，并且都被赋值黄色节点改为红色节点；若无线传感网还有没有赋值的黄色节点则转入步骤S43；S43、无线传感网当前周期中所有红色节点在其三跳通信内邻居节点寻找被抑制发送的黄色节点，若在其三跳通信内邻居节点还有其他的红色节点则比较相应符号距离，并将符号距离最小的符号赋值给被抑制发送的黄色节点，直到所有红色节点在其三跳通信内邻居节点被抑制发送的黄色节点都被赋值，并且都被赋值黄色节点改为红色节点；若无线传感网还存在黄色节点则转入步骤S41，整个数据恢复过程迭代进行直到无线传感网已没有节点更新颜色为止。