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無線傳感器網絡中基于移動智能體的目標追蹤

注意:本論文已在《控制理論與應用》 2006,23(4):601-605發表
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臧傳治1,2  梁韡1  于海斌1 
(1.中國科學院沈陽自動化研究所沈陽110016 2.中國科學院 研究生院,北京,100080)

摘要:就無線傳感器網絡中的目標追蹤問題而言,減少傳感器之間的沖突、提高追蹤精度是兩個重要問題.為此,采用移動智能體方法協同聲音傳感器追蹤移動目標.當目標出現時,負責追蹤的智能體產生,并隨目標移動而移動.為減小在選舉移動智能體的過程中出現的沖突,采用基于概率的選舉策略,給出概率函數的設置方法.在目標關聯過程中,時間窗口的大小對算法的追蹤精度而言至關重要,經過分析,給出了設置時間窗口大小的基本原則.仿真結果表明設計恰當的隨機函數和時間窗口可以有效地減小沖突、提高追蹤的精度.
關鍵詞: 無線傳感器網絡;移動智能體;目標追蹤;聲音傳感器
分類號:TP212  文獻標識碼:A 文章編號:1000-8152(2006)04-0601-05

Target tracking based on moving agent in wireless sensor network

ZANG Chuan-zhi  LIANG Wei  YU Hai-bin 

Abstract: For target tracking in wireless sensor network, the reducing of the conflict between sensors and the improvement of the tracking accuracy are main concerns. A moving-agent method is developed to coordinate the acoustic sensors to track the moving target in this paper. When finding the moving target in the acoustic sensor network, a moving agent is generated to triangulate the target's position. While the target is moving, the agent is also moving to follow the target. An election strategy based on the probability is then used to select the moving agent and thus reduce the conflict between the sensors. Furthermore, the random function is designed for given random function distribution. Besides, it also indicates that the time window connected with the data association process is a very important parameter and the domain of the time window is analyzed. Finally, the simulation shows that choosing a right random function and a right value of the time window can reduce the conflict and improve the tracking accuracy.
Keywords:wireless sensor network,moving agent,target tracking,acoustic sensor

基金項目:國家自然科學基金資助項目(60434030,60374072);遼寧省博士啟動基金資助項目(20041004).
作者簡介:臧傳治(1977-),男,博士生,研究方向為無線傳感器網絡、分布式人工智能
作者簡介:梁(1974-),女,副研究員,主要研究方向為優化方法、動態調度理論,E-mail:[email protected];
作者簡介:于海斌(1946-),男,研究員,博士生導師,研究領域為工業通信與實時系統理論、分布控制系統技術、網絡協同與智能制造.E-mail:[email protected]
作者單位:臧傳治(中國科學院,沈陽自動化研究所,遼寧,沈陽,110016;中國科學院,研究生院,北京,100080) 
      梁韡(中國科學院,沈陽自動化研究所,遼寧,沈陽,110016) 
      于海斌(中國科學院,沈陽自動化研究所,遼寧,沈陽,110016) 

參考文獻:

[1]MICHAEL S.A closed-form location estimator for use with room environment microphone arrays[J].IEEE Trans on Speech and Audio Processing,1997,5(1):45-50
[2]ARORA A,DUTfA P,BAPAT S,et al.A line in the sand:a wireless sensor network for target detection,classification,and tracking[J].Computer Networks,2004,46(5):605-634.
[3]ESTRIN D,GOVINDSN R,HEIDEMANN J,et al.Next century challenges:scalable coordination in sensor networks[C] //Proc of the ACM/IEEE Int Conf on Mobile Computing and Networking.New York:ACM Press,1999:263-270.
[4]AKYILDIZ I F,SU W,SANKARASUBRAMANJAM Y,et al.Wireless sensor networks:a survey[J].Computer Networks,2002,38(4):393-422.
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[6]TSENG Yu-Chee,KUO Sheng-Po,LEE Hung-wei,et al.Location tracking in a wireless sensor network by mobile agents and its data fusion strategies[C]//ZHAO F,GUIBAS L.Proc of the 2nd Workshop on Information Processing in Sensor Networks.German:Springer-Verlag,2003:625-641.

收稿日期:2005年3月11日 修稿日期:2005年9月12日 出版日期:2006年8月31日

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