Wireless Sensor Networks: Distributed Consensus Estimation

این SpringerBrief تلاش مشترک گره‌های حسگر را برای انجام وظایف سطح بالا با سنجش، پردازش داده و ارتباطات ارزیابی می‌کند. معیارهای همگرایی در سطح شبکه، بی طرفی، سازگاری و بهینه بودن از طریق توپولوژی شبکه، الگوریتم های تخمین توزیع شده و استراتژی اجماع مورد بحث قرار می گیرند. تجزیه و تحلیل سیستماتیک نشان می‌دهد که استقرار مناسب گره‌های حسگر و تعداد کمی از رله‌های کم‌هزینه (بدون عملکرد سنجش) می‌تواند تلفیق اطلاعات را سرعت بخشد و در نتیجه قابلیت تخمین شبکه‌های حسگر بی‌سیم (WSN) را بهبود بخشد. این مختصر همچنین توزیع فضایی گره‌های حسگر و الگوریتم‌های تخمین مقیاس‌پذیر اولیه، قابلیت تخمین مبتنی بر اجماع را برای یک کلاس از شبکه‌های حسگر به کمک رله با توپولوژی ارتباط نامتقارن، و مشکل طراحی فیلتر برای ردیابی هدف سیار از طریق WSN را بررسی می‌کند. از دیدگاه سیستم، توپولوژی شبکه ارتباط نزدیکی با قابلیت و کارایی تخمین توزیع‌شده مقیاس‌پذیر در سطح شبکه دارد. شبکه‌های حسگر بی‌سیم: برآورد اجماع توزیع‌شده یک منبع ارزشمند برای محققان و متخصصان فعال در ارتباطات بی‌سیم، شبکه‌ها و محاسبات توزیع‌شده است. دانشجویان سطح پیشرفته که در رشته علوم کامپیوتر و مهندسی برق تحصیل می کنند نیز مطالب را مفید خواهند یافت.

This SpringerBrief evaluates the cooperative effort of sensor nodes to accomplish high-level tasks with sensing, data processing and communication. The metrics of network-wide convergence, unbiasedness, consistency and optimality are discussed through network topology, distributed estimation algorithms and consensus strategy. Systematic analysis reveals that proper deployment of sensor nodes and a small number of low-cost relays (without sensing function) can speed up the information fusion and thus improve the estimation capability of wireless sensor networks (WSNs). This brief also investigates the spatial distribution of sensor nodes and basic scalable estimation algorithms, the consensus-based estimation capability for a class of relay assisted sensor networks with asymmetric communication topology, and the problem of filter design for mobile target tracking over WSNs. From the system perspective, the network topology is closely related to the capability and efficiency of network-wide scalable distributed estimation. Wireless Sensor Networks: Distributed Consensus Estimation is a valuable resource for researchers and professionals working in wireless communications, networks and distributed computing. Advanced-level students studying computer science and electrical engineering will also find the content helpful.