無線傳感器網(wǎng)絡(luò)故障診斷與容錯控制研究進展_圖文

1、2010年第29卷第1期傳感器與微系統(tǒng)(Transducer and M i crosyste m Technologi es綜述與評論無線傳感器網(wǎng)絡(luò)故障診斷與容錯控制研究進展*陳擁軍,袁慎芳,吳鍵,張英杰(南京航空航天大學(xué)智能材料與結(jié)構(gòu)航空科技重點實驗室,江蘇南京210016摘要:可靠性和可持續(xù)性是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(W S N s研究的重要問題。從拓撲、能量、監(jiān)測和安全等角度對WSNs故障診斷和容錯控制方法進行詳細的歸納和總結(jié)。對WSNs故障類型進行了劃分,主要分為節(jié)點故障和網(wǎng)絡(luò)故障,根據(jù)W S N s體系結(jié)構(gòu),介紹了節(jié)點自診斷、網(wǎng)絡(luò)診斷和基站診斷3種故障診斷方法,闡述了相關(guān)的容錯控制技術(shù),包

2、括冗余機制、多路由設(shè)計、動態(tài)拓撲控制、傳輸協(xié)議優(yōu)化、數(shù)據(jù)融合和智能方法。對WSNs容錯控制技術(shù)目前存在的問題與未來發(fā)展趨勢進行了探討。關(guān)鍵詞:無線傳感器網(wǎng)絡(luò);故障診斷;容錯控制中圖分類號:TP393文獻標識碼:A文章編號:10009787(201001000105Research progress of fault diagnosis and fault2tolerant control in w ireless sensor networks*C H E N Yong2jun,Y UAN Shen2f ang,WU Jian,Z HANG Y ing2ji e(A er onau tic K

3、 ey Labora tor y of Sm a r t M a ter i a l a nd Struc tur e,Na njing U niver sityof Aer onau tics and Astr onau tics,Nan ji ng210016,C h i naAbstr a ct:The re li ability and s usta i nab ilit y are very i m portant pro b le m s i n wireless sensor net works(WSNs.R ecent results of fault diag nosis a

4、nd fault2toleran t control i n w ireless sensor net w orks are surveyed fro m such poi nt of vi ew as topolo gy,energy,m onitori ng and safety,etc.Severa l m ain fau lt m odes are c lassified,i nc l ud i ng sensor node fau lts and net work f au lts.A ccordi ng t o syste m struc t ure of w ire less s

5、ensor net works,three fault d i agnos i s m ethods,se lf2diag nosis,net work2diag nosis and base stati on2diagnosis are i ntroduced.R e lati ve fau lt2t olerant control technolo gies are presen ted,i nclud i ng redundancy m echan i s m,mu lti2route desi gn,dyna m i c topolog y contro,l transport pro

6、tocol opti m i za ti on,da ta aggregatio n and i nte lli gentm etho d.The proble m and fut ure deve l op m en t trend of fau lt2tolerant control technol ogy i n w i re l ess sensor net works are discussed.K ey word s:wireless sensor net works(WSNs;fau lt diagnosis;fault2toleran t control0引言無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(W

7、SNs是一種全新的信息獲取和處理技術(shù),在工業(yè)、軍事、環(huán)境、醫(yī)療等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用前景1。然而,作為一種分布式計算平臺,其CPU速度、存儲空間、電能和帶寬等節(jié)點資源十分有限,WSNs工作環(huán)境存在不可預(yù)測性,外界各種干擾(如,溫度、振動、電磁等因素容易引起網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)射頻沖突、時鐘異步、電池耗盡、信號丟失和軟件錯誤等故障,這將大大降低傳感器節(jié)點的可靠性,削弱或失效W S N s預(yù)定功能。及時地對網(wǎng)絡(luò)各種異常狀態(tài)做出診斷,尋找合理的容錯控制方案,指導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)正常運行,對提高W S Ns的可靠性和魯棒性具有重要的意義。近年來,WSNs故障診斷與容錯控制的研究得到了較快的發(fā)展,針對硬件結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)特征,提出了不同

8、的故障診斷與容錯控制解決方案。本文從拓撲、能量、監(jiān)測和安全等角度,對WSNs故障類型及其故障診斷與容錯控制技術(shù)的發(fā)展進行歸納和總結(jié),并對目前故障診斷和容錯控制技術(shù)存在的問題及未來發(fā)展趨勢進行探討。1W S N s故障類型W S Ns由分布式傳感器節(jié)點、匯聚節(jié)點、互聯(lián)網(wǎng)(包括衛(wèi)星和任務(wù)管理節(jié)點四部分組成。根據(jù)W S Ns組成結(jié)構(gòu)和實現(xiàn)功能,其故障可分為節(jié)點故障和網(wǎng)絡(luò)故障2種。1.1節(jié)點故障W S Ns有2種節(jié)點:傳感器節(jié)點和匯聚節(jié)點,因此,節(jié)點故障也分傳感器節(jié)點故障和匯聚節(jié)點故障。傳感器節(jié)點故障分硬故障和軟故障2:硬故障是指節(jié)收稿日期:20090602*基金項目:國家自然科學(xué)基金資助項目(607

9、72072,50830201;國家/8630計劃資助項目(2007AA03Z1171匯聚節(jié)點是一個增強功能的傳感器節(jié)點,它用于連接傳感器網(wǎng)絡(luò)與In ternet 等外部網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)2種協(xié)議之間的通信轉(zhuǎn)換。對于簇形結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò),負責(zé)發(fā)布簇首節(jié)點的監(jiān)測任務(wù)。若它出現(xiàn)故障,所有管轄范圍內(nèi)無其他路由可選的傳感器節(jié)點都不能實現(xiàn)正常的數(shù)據(jù)訪問。在強烈的電磁干擾環(huán)境下,匯聚節(jié)點與衛(wèi)星連接產(chǎn)生強烈的波動,甚至連接失敗,導(dǎo)致無法訪問節(jié)點的數(shù)據(jù)。1.2 網(wǎng)絡(luò)故障網(wǎng)絡(luò)故障3可分為:連接失敗:覆蓋監(jiān)測區(qū)域的傳感器節(jié)點不能正常相連,包括相鄰節(jié)點的直接相連和不相鄰節(jié)點多跳相連,導(dǎo)致目標區(qū)域節(jié)點通信不通暢。信道擁塞:數(shù)據(jù)流在信道

10、傳輸過程中,由于負載過大引發(fā)沖突,目的節(jié)點不能或只能部分接收數(shù)據(jù),同時也大大增加了數(shù)據(jù)端到端傳輸?shù)哪芎?。時鐘異步:不同節(jié)點都有自己的本地時鐘,節(jié)點的采集、傳輸、空閑、休眠等幾個狀態(tài)對時鐘同步依賴性很強,同步報文本地處理時間的不確定性,如,緩存,MAC 協(xié)議處理,回退等產(chǎn)生時間上的誤差。非法入侵:WSNs 在物理空間上是全開放的,入侵者通過讀出節(jié)點密鑰、程序等機密信息,甚至重寫存儲器將該節(jié)點變成為己服務(wù)的一個/臥底0,導(dǎo)致節(jié)點失去預(yù)設(shè)功能。尋址偏差:傳感器節(jié)點只有通過少數(shù)已知節(jié)點位置,按照某種定位機制才能確定自身的位置,若監(jiān)測區(qū)域的相對位置或絕對地理坐標不能確定,則降低了信息/保真度0。2 故障

11、診斷W S N s 故障診斷分為節(jié)點自診斷、網(wǎng)絡(luò)診斷和基站診斷。2.1 節(jié)點自診斷節(jié)點自診斷是指通過節(jié)點自我調(diào)節(jié),智能的而不需要人工干預(yù)實現(xiàn)故障檢測,主要是通過節(jié)點電源和測量值的大小來判斷。文獻4通過測量節(jié)點電池電壓的變化,提出一種預(yù)測電池耗盡時間的算法。文獻5根據(jù)加速度計測量值的大小,判斷因外界沖擊導(dǎo)致節(jié)點故障。利用磁盤圖 形模型,設(shè)計帶有最大的邊界概率的分布多項式算法,也可提高節(jié)點的自監(jiān)測能力6。2.2 網(wǎng)絡(luò)診斷平面型網(wǎng)絡(luò)的邏輯圖是平面結(jié)構(gòu),網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有移動節(jié)點的關(guān)系都是對等的,維護的路由信息量相同,以對等的方式完成路由的建立、維護和數(shù)據(jù)的中轉(zhuǎn)。2001年,意大利Chessa S 和美國Sa

12、nti P 聯(lián)合提出一種基于比較的故障診斷算法7,依據(jù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間相互測試的結(jié)果實現(xiàn)故障診斷。這種方式系統(tǒng)開銷較大,能量效率不高,存在重復(fù)診斷,不適合拓撲動態(tài)變化的網(wǎng)絡(luò)。文獻8提出了一種分布式節(jié)點故障診斷算法,通過網(wǎng)絡(luò)內(nèi)鄰居節(jié)點間的數(shù)據(jù)交換和相互測試診斷出故障節(jié)點。一種在文獻8基礎(chǔ)上改進的算法更能適用于待診斷節(jié)點鄰居節(jié)點數(shù)較少、故障率較高的傳感器網(wǎng)絡(luò)9。文獻10利用WSNs 的時空相關(guān)性,根據(jù)節(jié)點與鄰近節(jié)點間信任度投票表決,判斷節(jié)點是否發(fā)生故障。文獻11基于加權(quán)中值策略,通過融合鄰居節(jié)點測量數(shù)據(jù)來實現(xiàn)故障檢測,適用二進制決策和實數(shù)測量值,在故障概率很高時也能獲得很高的檢測精度和較小的誤判率。利

13、用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也可進行WSNs 故障診斷12,圖1是該診斷方法的示意圖,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入由節(jié)點本身的延遲輸出和鄰近節(jié)點當前及延遲輸出組成。把傳感器節(jié)點實際輸出與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出進行比較,當兩者差值大于某一閾值時,則傳感節(jié)點發(fā)出故障警告。圖1 反饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)傳感器節(jié)點故障檢測Fig 1 Fau lt d etecti on of s en sor n od e in feed back n eura l net work s對于大規(guī)模自組織網(wǎng)絡(luò),采用分層型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由多個簇組成,節(jié)點分簇首節(jié)點和普通節(jié)點,同一簇內(nèi)的簇首節(jié)點和普通節(jié)點共同維護簇內(nèi)的路由信息,每個簇首頭節(jié)點管理若干個普通節(jié)點,負責(zé)信

14、息融合、收發(fā),并與其他簇首節(jié)點交換處理后的拓撲信息。文獻13對文獻7算法進行了改進,提出了基于比較的簇節(jié)點故障診斷算法,該算法利用簇首節(jié)點作為簇內(nèi)故障診斷的集中控制2第1期陳擁軍,等:無線傳感器網(wǎng)絡(luò)故障診斷與容錯控制研究進展單元,對簇內(nèi)節(jié)點進行集中診斷,同時,利用鏈接所有簇首節(jié)點的邏輯子網(wǎng),通過在簇首節(jié)點之間傳遞相關(guān)診斷信息,對簇首節(jié)點進行診斷。它既適用于網(wǎng)絡(luò)拓撲固定的節(jié)點,又適用于網(wǎng)絡(luò)拓撲變化的節(jié)點,解決了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的重復(fù)診斷問題。K rishnam acha ri B14等人提出了一種基于最短路徑支撐樹結(jié)構(gòu)的傳感器節(jié)點故障檢測方法,它是通過判斷簇首節(jié)點的特征來判斷節(jié)點性能,缺點是對簇頭依賴性

15、很強;文獻15提出一種由傳感器節(jié)點到簇首節(jié)點再到匯聚節(jié)點的故障檢測機制,每個子節(jié)點把監(jiān)測的值送給其父節(jié)點,父節(jié)點又將子節(jié)點的信息進行融合,送給上一級節(jié)點,這種診斷方法優(yōu)點是可用于大規(guī)模分層網(wǎng)絡(luò),缺點是能耗太大。2.3基站診斷故障診斷除了可以通過簇首節(jié)點實現(xiàn)外,也可以在基站實現(xiàn)。文獻16提出一種MAN NA層次結(jié)構(gòu)拓撲的解決辦法,簇首節(jié)點用來監(jiān)測普通傳感器節(jié)點,基站用來監(jiān)測簇首節(jié)點,基站和簇首節(jié)點始終與傳感器節(jié)點保持聯(lián)系,若發(fā)現(xiàn)傳感器節(jié)點對基站和簇首節(jié)點的響應(yīng)沒反應(yīng),則認為傳感節(jié)點出現(xiàn)故障。文獻17對文獻16方法進行了改進,把檢測和跟蹤失效簇首節(jié)點的任務(wù)轉(zhuǎn)交給基站,首先,把最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)拓撲信息告知

16、基站,基站獲取拓撲信息后,一旦發(fā)現(xiàn)節(jié)點出現(xiàn)故障,就能根據(jù)拓撲信息獲取新的路由。這種檢測方法是以數(shù)據(jù)為中心的,所以,它不適合事件驅(qū)動的傳感器網(wǎng)絡(luò)。3容錯控制容錯控制是指WSNs在出現(xiàn)硬件損壞或軟件故障時,通過對硬件和軟件的調(diào)節(jié),重新生成一個控制方案,使得網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)仍能保持滿意的性能或至少達到可以接受的性能指標。容錯控制可提高WSNs的魯棒性和可靠性。3.1冗余機制冗余機制的思想是傳感器節(jié)點部分或者全部失效時,能自動產(chǎn)生一個具備相似功能的替代方案,使之在失效狀態(tài)下系統(tǒng)依然能正常工作。一是設(shè)計節(jié)點硬件冗余模塊,如南京航空航天大學(xué)智能材料與結(jié)構(gòu)航空科技重點實驗室用可編程門序列開發(fā)具有雙處理器、雙射頻模塊

17、的節(jié)點,當一個模塊出現(xiàn)故障時,它可以自動切換到無故障的模塊,節(jié)點又可重新正常工作18。二是節(jié)點冗余布置,盡管當前節(jié)點出現(xiàn)故障,但其他的冗余節(jié)點重新組織后仍然可以進行通信,降低了信息丟失的概率。3.2多路由設(shè)計由于W S Ns信道變化不規(guī)則、節(jié)點移動、加入、退出等都會引起拓撲結(jié)構(gòu)的動態(tài)變化,通過多路由設(shè)計可避免因單個傳感器節(jié)點故障而降低網(wǎng)絡(luò)的連通性。表1對當前主流路由協(xié)議特性進行了比較19。近來,仿生學(xué)如蟻群算法在路由容錯控制中也得到了很好的應(yīng)用20,通過結(jié)合偏角、能量和距離3個參數(shù),用轉(zhuǎn)跡線選擇法確定傳感器節(jié)點到匯聚節(jié)點的最佳路由。這種策略可局部節(jié)省能耗,降低平均傳輸時延,但在全局效果方面還有

18、待改進。表1W S N s路由協(xié)議比較T ab1C o m par ison o f rou te pr otoco ls i n w i r eless sen s or n et work sF loo d i ng SP N DD H REE MR S AR LE ACH TEEN Youni s P EGASIS S MIEC N GEAR路由結(jié)構(gòu)平面平面平面平面平面層次層次層次層次層次平面路由策略按需按需按需按需按需主動主動主動主動主動按需提供節(jié)能策略否是是是是是是是是是是網(wǎng)絡(luò)生存時間不好好好好好很好很好好很好好好以數(shù)據(jù)為中心否是是是是不是是否是否否有無數(shù)據(jù)融合無有有有有有有無有無無

19、有無節(jié)點定位無無無無無無無有無有有多路徑維護否是是是否否否否否否否最佳路徑否否是否是否否是否是是魯棒性不好好好好好好好不好好不好好可擴展性好受限受限受限受限好好好好不好受限提供安全機制否否否否否否否否否否否3.3動態(tài)拓撲控制拓撲控制分功率控制和層次型拓撲2種,前者是通過減少節(jié)點的發(fā)送功率,均衡節(jié)點單跳可達數(shù)目來實現(xiàn)拓撲控制的,成熟的策略主要有CO MPO W等統(tǒng)一功率分配算法,LI NT,L MA等基于節(jié)點度數(shù)的算法,CBTC,L MST,RNG, DRNG和DLSS等基于鄰近圖的近似算法。后者是對節(jié)點進行分簇管理實現(xiàn)能量節(jié)省,主要有Top D iss成簇算法、改進的GAF虛擬地理網(wǎng)格分簇算法

20、及LEAC H和HEED等自組織成簇算法21。3.4傳輸協(xié)議優(yōu)化傳輸控制協(xié)議優(yōu)化應(yīng)符合以下幾個原則:1通過丟失恢復(fù)來確保網(wǎng)絡(luò)傳輸可靠性;2有利于節(jié)約傳感器節(jié)點能3傳感器與微系統(tǒng) 第29卷量;3簡化連接建立過程,提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量,降低傳輸時延;4盡可能地避免包丟失。SenTCP 是一種開環(huán)、多跳的傳輸控制協(xié)議,根據(jù)反饋信號中的信息來調(diào)整傳輸層的數(shù)據(jù)傳輸速率,實現(xiàn)擁塞控制。P SFQ 采用中間節(jié)點進行丟失恢復(fù)的方法來確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?即使在鏈路環(huán)境質(zhì)量不好的情況下該協(xié)議依然能穩(wěn)定運行。D TC 同樣采用了在中間節(jié)點進行丟失恢復(fù)的機制。與PSFQ 不同的是,DTC 是一種端到端的傳輸控制協(xié)議,中間

21、節(jié)點在轉(zhuǎn)發(fā)信息包時會對轉(zhuǎn)發(fā)信息進行緩存,一旦發(fā)送丟失就會從該節(jié)點進行數(shù)據(jù)重傳。RM S T 是基于定向擴散路由機制的協(xié)議,采用定時器驅(qū)動機制來檢測數(shù)據(jù)丟失,不足之處是缺少了擁塞控制和節(jié)能機制22。3.5 數(shù)據(jù)融合數(shù)據(jù)融合是指將多份數(shù)據(jù)或信息進行處理,組合出更高效、更符合用戶需求的數(shù)據(jù)的過程。它可以使傳送的數(shù)據(jù)量最小化,如,在一些溫度、濕度環(huán)境監(jiān)測的應(yīng)用場合,只需其平均值就滿足要求了。文獻23提出了獨立于應(yīng)用的數(shù)據(jù)融合機制,基本思想是不關(guān)心數(shù)據(jù)的內(nèi)容,而根據(jù)下一跳地址進行多個數(shù)據(jù)單元的合并,通過減少數(shù)據(jù)封閉頭部開銷和MAC 層的發(fā)送沖突來達到節(jié)省能量的效果。文獻24通過對故障和較高的誤差進行數(shù)據(jù)

22、融合,提出一種非均勻備份機制解決W S N s 容錯問題,對傳感器節(jié)點數(shù)據(jù)進行備份,當出現(xiàn)故障時用備份數(shù)據(jù)替代。3.6 智能方法采用智能方法也能實現(xiàn)容錯控制。文獻25用模糊邏輯來實現(xiàn)路由和簇首節(jié)點重選,根據(jù)節(jié)點與基站的距離,選擇離基站最近的路由和簇首節(jié)點進行通信,這種路由選擇性能較好,系統(tǒng)重構(gòu)速度較快,但需要周期性與基站通信。文獻26利用信息技術(shù)基礎(chǔ)庫和自組織管理技術(shù),設(shè)計了一種分布式的能進行自修復(fù)W S N s 系統(tǒng)。文獻27把人工免疫理論與多Agent 結(jié)合,通過監(jiān)測Agent ,防御Agent 和決定Agent 協(xié)作實現(xiàn)容錯控制。文獻28提出一種叫S AS HA 的基于生物免疫機制的WS

23、Ns 容錯結(jié)構(gòu),如圖2所示,淋巴結(jié)機制用于產(chǎn)生檢測器對故障進行檢測,胸腺機制完成對故障的確診,此結(jié)構(gòu)不但能識別已知故障,對未知故障具有良好的自適應(yīng)學(xué)習(xí)和進化能力。4 研究趨勢通過對當前容錯控制方案分析和總結(jié),從提高網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可靠性和可持續(xù)性角度出發(fā),一個好的容錯控制方案應(yīng)具備如下特點:1故障特征的完整性;2能量消耗的節(jié)約性;3抵御入侵的抗毀性;4節(jié)點互連的魯棒性;5信息傳輸?shù)恼_性。有鑒于此,將來W S Ns 容錯控制采用的研究策略和發(fā)展趨勢主要包括以下幾個方面: 1由于W S N s 的復(fù)雜性和故障的多樣性,現(xiàn)有容錯模圖2 SAS HA 結(jié)構(gòu)F i g 2 Stru ctu re of SA

24、S H A型只是簡單的對故障抽象和提取,并沒有反映出W S N s 故障完整性。用多模型研究方法可更好地與實際故障吻合;2考慮到節(jié)點的本身的局限性,盡力減少能耗,延長傳感器節(jié)點的生命周期對工程應(yīng)用有很大的現(xiàn)實意義。一方面是改善節(jié)點硬件設(shè)計,如,降低節(jié)點功耗,研發(fā)高效的電源模塊;另一方面是研究跨層節(jié)能優(yōu)化機制,如,構(gòu)造理想的能量模型,選擇合適的算法使傳遞信息所需的節(jié)點數(shù)和發(fā)送頻率盡可能的少;3應(yīng)用環(huán)境開放的W S N s 帶來嚴重的安全問題,現(xiàn)有的安全機制開銷大、主動性差,離W S Ns 安全需要有很大的差距,借鑒生物免疫原理的安全體系結(jié)構(gòu)可提高W S Ns 的安全性;4當節(jié)點的覆蓋、帶寬受限時

25、,網(wǎng)絡(luò)拓撲容易發(fā)生變化,其連通性面對嚴峻的挑戰(zhàn),如何在此情況下提供不間斷、可靠的服務(wù)是WSNs 容錯技術(shù)亟待解決的難點問題。應(yīng)用現(xiàn)代智能技術(shù)(如,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、蟻群算法等結(jié)合時間同步和節(jié)點定位技術(shù)解決網(wǎng)絡(luò)連接問題值得關(guān)注;5節(jié)點數(shù)據(jù)流不對稱引起節(jié)點能量分布不均,導(dǎo)致某些節(jié)點任務(wù)集中而過早/死亡0。路由選擇考慮節(jié)點剩余能量,采用隨機路由替代穩(wěn)定路由,簇首節(jié)點實行動態(tài)擔(dān)任,能有效地均衡節(jié)點能量。構(gòu)建節(jié)能的路由協(xié)議需要進一步研究;6以分簇結(jié)構(gòu)組成的網(wǎng)絡(luò)體系,監(jiān)測存在邊界問題,信息融合增加通信和計算量,降低處理速度,引起故障診斷與容錯之間的延時。采用移動多Agen t 與動態(tài)聯(lián)盟結(jié)合的技術(shù),輔以博弈論方法

26、等競爭型協(xié)商策略有助于問題的解決。5 結(jié)束語WSNs 作為一種新興的技術(shù),在國民經(jīng)濟各領(lǐng)域中顯示了巨大的應(yīng)用價值,同時,也對現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)帶來了更大的挑戰(zhàn)。容錯控制是保持W S N s 可靠性、可持續(xù)性工作的基礎(chǔ),對保證網(wǎng)絡(luò)正常運行和延長網(wǎng)絡(luò)壽命有很大的影響。本文從拓撲控制、能量節(jié)省、監(jiān)測功能和安全性等角度對目前W S Ns 故障診斷和容錯控制方法進行了詳細的歸納和總結(jié)。首先,對WSNs 系統(tǒng)故障類型進行了劃分,然后,根據(jù)傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu),總結(jié)和歸納了故障診斷方法,介紹了4第1期陳擁軍,等:無線傳感器網(wǎng)絡(luò)故障診斷與容錯控制研究進展相關(guān)的容錯控制技術(shù)。最后,對W S Ns容錯控制技術(shù)存在的問

27、題與未來的發(fā)展進行了探討。參考文獻:1任豐原,黃海寧,林闖.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)J.軟件學(xué)報,2003,14(7:1282-1291.2Basile C,GuptaM,K al barcz yk Z,et a.l An app roach for det ecti ngand d istingu i sh i ng errors versus attacks i n sensor net w orksCMProceed i ngs of the2006Internati onal Conference on D ependab l eSyste m s and N et w orks,2006:47

28、3-484.3Parad i s L,H an Q.A s u rvey of fau ltmanage m ent i n wireless sensorn et wor k sJ.J ournal ofN et wor k and Sys t e m Man age m en t,2007,15(2:171-190.4Ben i n i L,CastelliG,M aciiA,et a.l A D i screte2ti m e b att ery m odelfor h i gh l evel po wer esti m ati onCM Proceed i ng of the Desi

29、 gn,Auto m ati on and T est i n E urop e Con f eren ce and Exh i b iti on2000,2000:35-39.5H arte S,R ahman A.Fau lt t o l erance i n sensor n et work s us i ng s elf2d iagnosing sensor n odesCM The I EE In ternati onalWork s hop onIntelli gent Enviro m en t,2005:7-12.6Dong D ez un,L i u Yunhao,Liao

30、X i angke.Sel f2mon i tori ng for sensorn et wor k sJ.E ls evi er Co m puter Co mmun ications,2006(29:462-476.7Chess a S,Santi P.Co m pari son b ased s yste m2level fau l t d iagnosisin Ad2H oc n et wor k s ECM P roc I EEE20t h Syrup On Reliab l eD i stri bu ted Syste m s(SRDS,Ne w0rl eans,2001(10:2

31、57-266.8Ch en J i nran,Kh er Shubha,Arun So m an.i D istri buted fau lt d etec2ti on ofw i rel ess sen s or net w orksCM Proc of t h eAC M Int.lConfon International Conference on M ob ile Co m puti ng and N et wor2k i ng.Ne w York:AC M P ress,2006:65-72.9蔣鵬.一種改進的DFD無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點故障診斷算法研究J.傳感技術(shù)學(xué)報,2008,21(

32、8:1417-1421.10Gao Jian li ang,Xu Yongj un,Li Xiao we.i On li ne d istri buted fau ltd etecti on of sensorm easure m en tsJ.T si nghu a Science and Tech2no l ogy,2007,12(z1:192-196.11Gao Jian li ang,Xu Yongj un,L i Xiao we.i W ei gh ted2M ed i an bas edd istri bu t ed fau lt detecti on f orw ireless

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34、麟,等.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于比較的簇節(jié)點故障診斷算法J.傳感技術(shù)學(xué)報,2007,20(8:1860-1864.14K ris hna m ac h ari1B,Sithara m a S.E ffici en t and fau lt2t o l eran t fea2t u re extraction i n w i reles s sensor net w orksCM IPS N2003,LNCS2634,2003:488-501.15Rost S,Balakris hn an H.A health m on it ori ng syst e m for w i rel esssen s

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