Abstract
Wireless sensor network are deployed today to monitor the environment, but their own health status is relatively opaque to network administrators, in most cases. In bridge diagnosis system, we develop a wireless sensor network to gather the vibration data of bridge. In past field bridge diagnosis experiment, node failure and data packets loss always occurred in the WSN and can not be detected. It causes some collected data is broken and cannot be used to analyze the health status of bridge. Furthermore, in field experiment it is always difficult to set the location of nodes in order to ensure the quality of link is good. In this paper, we consider the problem of monitoring the health of nodes, the quality of links and the healthiness of bridge diagnosis data from active end-to-end measurements in wireless sensor networks. Our system, DAMS (Distributed data Aggregation active Monitoring System), provides failure detection and symptom alerts, while being frugal in the use of energy and bandwidth. In order to improve the performance of active monitoring method we use distributed data aggregation to reduce the amount of communication and energy consumption. The monitoring system contains three functions, monitoring the health of nodes, monitoring the link quality and monitoring the healthiness of bridge diagnosis data. Key performance measures of this system include high detection accuracy (low false alarm probabilities), high responsiveness (low response latency), low energy consumption and low complexity. We debug the system in the wireless sensor network developed for bridge diagnosis and obtain the result in field experiment
چكيده
شبكه سنسور وايرلس امروزه براي نظارت بر محيط استفاده مي شود، اما وضعيت سلامت آنها براي مجريان شبكه نسبتا مبهم و نامشخص است. در سيستم تشخيص پل، ما شبكه سنسور وايرلس را براي جمع اوري داده هاي ارتعاش پل ارائه نموديم. در آزمايش تشخيص پل ميدان قبلي، از دست رفتن يا اتلاف بسته هاي داده و خطاي نود هميشه در WSN رخ ميداد و نمي توانستيم آن را تشخيص بدهيم. باعث مي شود كه برخي از داده هاي جمع آوري شده شكسته شده و نتوانند براي آناليز وضعيت سلامت پل استفاده شوند. بعلاوه، در آزمايش ميداني هميشه پيدا كردن مكان نودها هبه منظور تضمين كيفيت لينك مشكل است. در اين مقاله، مشكل مانيتورينگ سلامت نودها را بررسي مي كنيم، هم چنين كيفيت لينك ها و سالم بودن داده هاي تشخيص پل از اندازه گيري هاي فعال در شبكه هاي سنسور وايرلس را شامل مي شود. سستم ما، بنام DAMS (سيستم مانيتورينگ تجمع داده توزيع شده)، هشدارهاي علائم و تشخيص خطا را فراهم مي نمايد، درحاليكه در استفاده از انرژي و پهناي باند صرفه جويي مي كند. به منظور بهبود عملكرد روش مانيتورينگ فعال، ما از تجمع داده توزيع شده براي كاهش ميزان مصرف انرژي و ارتباط استفاده مي كنيم. سيستم مانيتورينگ حاوي سه عملكرد مي باشد، كه شامل مانيتورينگ سلامت نودها، مانيتورينگ كيفيت لينك و مانيتورينگ سالم بودن داده هاي تشخيص پل مي باشد. مقياس هاي سنج عملكرد كليدي اين سيستم شامل دقت بالاي تشخيص (احتمال هشدار پايين خطا)، واكنش بالا (تاخير كم واكنش)، مصرف انرژي پايين و پيچيدگي كم مي باشد. ما سيستم را در شبكه سنسور وايرلس توسعه داده شده براي تشخيص و عيب شناسي پل اشكال زدايي كرده و نتايجي را در آزمايش ميداني بدست مي آوريم.
1-مقدمه
شبكه سنسور وايرلس (WSN) يك شبكه ساخته شده از نودهاي متعدد سنسور مستقل و كوچك مي باشد، كه حاوي يك باتري، راديو، سنسورها و ميزان كمي نيروي محاسبه آنبورد مي باشد. اين نودها داراي توپولوژي شبكه از پيش برنامه ريزي شده نيستند تا به آنها انعطاف پذيري خود سازمان دهنده اي را درون چهارچوب خاص بدهد...