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随着无线传感网络技术的快速发展和规模化网络部署的广泛应用,与数据传输相关的路由技术、数据存储、通信和数据处理等技术亟待进一步研究,以解决通信数据量剧增和网络过分拥堵的问题。包括组网方式、数据传输调度、数据聚合技术等在内的数据融合技术的研究表现出广阔的应用前景,得到了广泛关注。 在已有的湖泊水文水质监测系统应用中,存在网络拓扑结构简单、路由方案单一、数据传输冗余、监测机制落后等缺陷。为此,本文对基于水环境在线监测的无线传感网络进行研究,提出了新颖的网络整体工作方案和监测模式,并在OMNeT++网络仿真平台对设计方案进行了验证。 本文首先介绍了无线传感网络的体系结构,对数据融合方法及相关技术进行了研究。在此基础上,对水环境在线监测系统的应用需求进行分析,设计了新颖的无线传感器网络监测模式,即事件紧急汇报模式与历史监测数据无损上传模式相结合,对数据压缩、传输、融合调度和路由进行了综合设计,形成了完整的工作方案。 最后,对设计方案进行编码,选用太湖水质监测节点源数据,应用OMNeT++平台对前述方案进行仿真计算,从能耗、传输延迟、压缩比和数据完整性四个方面对方案进行评价,并针对实际应用情况需要考虑的因素做出讨论和说明。结果表明,结合事件紧急汇报模式和历史监测数据无损上传模式的整体工作设定,在一定程度上取得了各方面性能和需求的折衷。本文设计方案可以实现紧急报警情况的最小数据传输延迟和普通工作模式的数据监测记录完整上传,同时保证了较好的网络生存寿命。