1. 研究目的与意义（文献综述）
无线传感网络(wsns, wireless sensor networks)是21世纪的前沿热点研究领域。1999年举行的mobilecomputing and networking会议认为无线传感器网络将成为二十一世纪的重要发展机遇。《商务周刊》预测无线传感器网络技术在二十一世纪将处于重要位置，具有重大影响力,《今日防务》认为该技术在军事方面的应用和推广将加快军事技术改革，未来战场上的战争方式也将会因该技术的运用而引起重要变革。人类社会因为无线传感器网络技术的发展和应用带来了巨大的改变，具有重要的研究价值。
中国对无线传感器网络的研究起步较早，1999年中国科学院就己经预见到无线传感器网络在未来发展的重要性并提出报告。2001年，微系统研究与发展中心的成立为推动无线传感器网络研究提供重要的动力，第二年国家自然科学基金便开始部署相关研究课题，同时也得到了国家“863”计划和“973”计划的大力支持。2009年，温家宝总理发表了“让科技引领中国持续发展”的重要讲话，讲话明确指出无线传感器网络在新型科技领域中占据重要地位。无线传感器网络也被列为“十一五”计划中的重点发展产业。国内具有相当科研实力的科研机构与大学，例如中科院计算所、香港科技大学、山东大学等，也纷纷开展了对无线传感器网络的研究。
2012年中国传感器应用四大领域为工业及汽车电子产品、通信电子产品、消费电子产品专用设备，其中工业和汽车电子产品占市场份额的42%左右，市场规模达到160亿元，传感器整个市场突破500亿元。2012年中国传感器行业发展总体规模逐渐扩大，显著应用于汽车工业中包括汽车轮胎中的传感器应用、安全气囊中的传感器应用、底盘系统中的传感器应用、发动机运行管理系统中的传感器应用、废气与空气质量控制系统中的传感器应用和需求、abs中的传感器应用和需求、车辆行驶安全系统中的传感器应用和需求、汽车防盗系统中的传感器应用和需求、发动机燃烧控制系统中的传感器应用和需求、汽车定位系统中的传感器应用和需求、汽车其他系统中的传感器应用和需求。由于没有规模化应用，国内传感器产品普遍存在技术水平低和价格高的矛盾。在国际市场上，德国、日本、美国、俄罗斯等老牌工业国家的企业主导了传感器市场，许多厂家的生产都实现了规模化，有些企业的年生产能力达到几千万只甚至几亿只。相比之下，中国传感器的应用范围较窄，更多的应用仍然停留在工业测量与控制等基础应用领域。有赖于此，中国传感器市场竞争十分激烈。
作为无线传感器网络的基础应用之一，事件边界检测是一个重要的研究课题。无线传感器网络不同于传统网络，它由大量廉价节点构成，部署之后能够自组织形成网络系统，以数据为中心。传感器节点通过电池供电，能量受到约束，而且通常部署在恶劣的环境中，容易产生故障。这就要求无线传感器网络事件边界检测算法具有高效节能，同时又具有较高容错性的特点。
2. 研究的基本内容与方案
无线传感器网络由大量具有通信、监测及计算能力的节点构成，这些节点在部署之后通过自组织方式控制拓扑结构，组成网络系统。部署之后的传感器节点能够通过监测系统实时感知周围的监测属性，将物理的模拟信号转换为逻辑的数字信号，例如:温度、湿度、光照、声音、震动等。传感器节点的处理器对采集到的数据进行处理、整合，然后通过通信系统与网络中的其他节点或网络的控制中心进行信息交互。事件监测是无线传感器网络的一种重要应用。针对该应用中软故障节点提供的错误数据会降低监测的准确性的问题，文献[16]提出了一种分布式的容错事件边界检测算法。节点只需与邻节点交换一次传感数据，通过简单地计算识别故障；正常的事件节点利用统计比较的方法判断其是否处于事件边界，边界宽度可根据网络用户的要求调节。该算法执行时所需的通信量小，计算复杂度低，时延小，对大规模网络具有很好的可扩展性。
本文拟提出一种事件边界检测算法，将传感器节点的二维空间位置和感知数据作为对应三维点的空间坐标，如此将原始的模型变化为三维的图形，因为事件边界节点和其邻居节点之间、感知数据的差异，所以在三维图形上，其差异等价于曲面变化的问题。由于节点分布密集，事件边界内部的传感器节点读数近似，对应的三维点能够组成平滑的此面，而在事件边界节点附近，其对应的三维图形会呈现差异性较大的变化。考虑到这一特性，此算法采用曲面拟合的方式估算传感器节点对应三维点在其近似曲面上的曲率，根据曲率特性判定此三维点周围的邻近结构，进而判定节点是否为事件边界节点。
为了验证上述提出的事件检测算法的性能，本文使用MATLAB完成模拟仿真，首先创建出事件检测的网络模型，即在某一设定区域内随机部署有大量的传感器节点，这些传感器节点有一定比例的故障率，能够考验算法的容错性。然后在设定好的网络模型上运行事件检测算法，每次检测完毕后与真实判定对比，得出事件检测的精度和误判率，证实了事件检测算法的性能。
3. 研究计划与安排
第1－2周：查阅相关文献资料，明确研究内容，确定方案，完成开题报告。
第3－6周：学习无线传感器网络事件边界检测算法。
第7－8周：阅读相关英文资料，完成英文资料的翻译。
4. 参考文献（12篇以上）
[1]于宏毅，李鸥，张效义.无线传感器网络理论，技术与实现[m].国防工业出版社，2008.
[2]邓是.无线传感器网络节点定位关键技术研究[d].国防科学技术大学，2008.
[3]陈敏,李军华.无线传感器网络原理与实践[m].化学工业出版社.2011年7月:110-155.
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