基于壓縮感知的異常事件的監(jiān)測和定位方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基于壓縮感知的異常事件的監(jiān)測和定位方法，包括：從n個采樣傳感器中選擇監(jiān)測信號強度大于預(yù)設(shè)的閾值ρ的mp個采樣傳感器組成第一批采樣發(fā)起節(jié)點；從n個采樣傳感器中分別為第一批采樣發(fā)起節(jié)點中的每個采樣傳感器選擇log(q)個采樣傳感器組成第二批采樣發(fā)起節(jié)點；以每一個采樣發(fā)起節(jié)點為起點并以數(shù)據(jù)收集節(jié)點為終點，分別在n個采樣傳感器中選擇每一個起點和終點之間的H個采樣傳感器形成對應(yīng)每一個起點和終點之間的采樣傳輸路徑，其中，H=O(logq)；數(shù)據(jù)收集節(jié)點根據(jù)接收到的新的異常事件的采樣數(shù)據(jù)計算出異常事件的位置和強度。本發(fā)明能夠在低能耗的基礎(chǔ)上，利用采樣傳感器網(wǎng)絡(luò)實時監(jiān)測和定位監(jiān)測區(qū)域發(fā)生的事件，準確度高，誤報少。
【專利說明】基于壓縮感知的異常事件的監(jiān)測和定位方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于傳感器應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種基于壓縮感知的異常事件的監(jiān)測和定位方法。
【背景技術(shù)】
[0002]傳感器監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，布置在監(jiān)測區(qū)域，用來監(jiān)測區(qū)域中的環(huán)境參數(shù)和異常事件。傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點具有感知、計算、存儲、通信等功能。針對特定的環(huán)境參數(shù)進行感知、記錄和分析，傳感器網(wǎng)絡(luò)可以實時監(jiān)控監(jiān)測區(qū)域是否有異常事件發(fā)生。
[0003]現(xiàn)有的事件檢測方法有很多缺點。首先，對事件的建模不符合實際情況，簡單地把事件建模為信號區(qū)域，區(qū)域中信號強度相同。第二，現(xiàn)有方法的事件監(jiān)測機制準確率低。通過設(shè)置信號強度閾值，監(jiān)測到特定信號強度超過閾值，單個傳感器就可以認為有事件發(fā)生，傳統(tǒng)方法誤報和遺漏的情況很多。第三，傳統(tǒng)方法傳輸代價很大，使得傳感器網(wǎng)絡(luò)能耗高、壽命短。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種基于壓縮感知的異常事件的監(jiān)測和定位方法，能夠在低能耗的基礎(chǔ)上，利用采樣傳感器網(wǎng)絡(luò)實時監(jiān)測和定位監(jiān)測區(qū)域發(fā)生的事件，準確度高，誤報少，異常事件的數(shù)量可以是多個，且異常事件產(chǎn)生的信號源可以具有不同的信號強度。
[0005]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種基于壓縮感知的異常事件的監(jiān)測和定位方法，包括:
[0006]根據(jù)監(jiān)測區(qū)域的情況在監(jiān)測區(qū)域中分布η個采樣傳感器和將所述監(jiān)測區(qū)域劃分為q個區(qū)間，并在所述監(jiān)測區(qū)域中設(shè)置一個數(shù)據(jù)收集節(jié)點；
[0007]從η個采樣傳感器中選擇監(jiān)測信號強度大于預(yù)設(shè)的閾值P的mp個采樣傳感器組成第一批采樣發(fā)起節(jié)點；
[0008]從η個采樣傳感器中分別為第一批采樣發(fā)起節(jié)點中的每個采樣傳感器選擇log(q)個采樣傳感器組成第二批采樣發(fā)起節(jié)點；
[0009]以所述第一批采樣發(fā)起節(jié)點和第二批采樣發(fā)起節(jié)點中的每一個采樣發(fā)起節(jié)點為起點并以所述數(shù)據(jù)收集節(jié)點為終點，分別在η個采樣傳感器中選擇每一個起點和終點之間的H個采樣傳感器形成對應(yīng)每一個起點和終點之間的采樣傳輸路徑,其中，H=O (1gq)；
[0010]每一個采樣發(fā)起節(jié)點將監(jiān)測到的異常事件的采樣數(shù)據(jù)發(fā)送至對應(yīng)采樣傳輸路徑上的鄰近采樣傳感器，每一采樣傳輸路徑上的每一個采樣傳感器將自己監(jiān)測到的異常事件的采樣數(shù)據(jù)與從采樣發(fā)起節(jié)點或采樣傳輸路徑上的上一鄰近采樣傳感器接收到的異常事件的采樣數(shù)據(jù)進行加權(quán)和形成新的異常事件的采樣數(shù)據(jù)后發(fā)送至采樣傳輸路徑上的下一鄰近的采樣傳感器或所述數(shù)據(jù)收集節(jié)點；
[0011]所述數(shù)據(jù)收集節(jié)點根據(jù)接收到的新的異常事件的采樣數(shù)據(jù)計算出所述監(jiān)測區(qū)域中的異常事件的位置和強度。[0012]進一步的，在上述方法中，所述閾值P的計算公式如下:
【權(quán)利要求】
1.一種基于壓縮感知的異常事件的監(jiān)測和定位方法，其特征在于，包括: 根據(jù)監(jiān)測區(qū)域的情況在監(jiān)測區(qū)域中分布η個采樣傳感器和將所述監(jiān)測區(qū)域劃分為q個區(qū)間，并在所述監(jiān)測區(qū)域中設(shè)置一個數(shù)據(jù)收集節(jié)點； 從η個采樣傳感器中選擇監(jiān)測信號強度大于預(yù)設(shè)的閾值P的!^個采樣傳感器組成第一批采樣發(fā)起節(jié)點； 從η個采樣傳感器中分別為第一批采樣發(fā)起節(jié)點中的每個采樣傳感器選擇log(q)個采樣傳感器組成第二批采樣發(fā)起節(jié)點； 以所述第一批采樣發(fā)起節(jié)點和第二批采樣發(fā)起節(jié)點中的每一個采樣發(fā)起節(jié)點為起點并以所述數(shù)據(jù)收集節(jié)點為終點，分別在η個采樣傳感器中選擇每一個起點和終點之間的H個采樣傳感器形成對應(yīng)每一個起點和終點之間的采樣傳輸路徑，其中，H=O(1gq)； 每一個采樣發(fā)起節(jié)點將監(jiān)測到的異常事件的采樣數(shù)據(jù)發(fā)送至對應(yīng)采樣傳輸路徑上的鄰近采樣傳感器，每一采樣傳輸路徑上的每一個采樣傳感器將自己監(jiān)測到的異常事件的采樣數(shù)據(jù)與從采樣發(fā)起節(jié)點或采樣傳輸路徑上的上一鄰近采樣傳感器接收到的異常事件的采樣數(shù)據(jù)進行加權(quán)和形成新的異常事件的采樣數(shù)據(jù)后發(fā)送至采樣傳輸路徑上的下一鄰近的采樣傳感器或所述數(shù)據(jù)收集節(jié)點； 所述數(shù)據(jù)收集節(jié)點根據(jù)接收到的新的異常事件的采樣數(shù)據(jù)計算出所述監(jiān)測區(qū)域中的異常事件的位置和強度。
2.如權(quán)利要求1所述的基于壓縮感知的異常事件的監(jiān)測和定位方法，其特征在于，所述閾值P的計算公式如下:
【文檔編號】H04W24/04GK103607734SQ201310598126
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月22日
【發(fā)明者】蔣若冰, 朱燕民 申請人:上海交通大學