物联网信息聚合技术

物联网信息聚合技术是指在传输数据的同时对数据进行处理，即数据传输与融合并行。数据在由采集终端到用户终端的传输过程中，完成复杂的信息处理流程,具体的信息处理方法根据不同的网络应用需求进行设计和实现。网内协作模式的信息聚合以网内结点的协作互助为基本方式，解决物联网的数据传输问题，通过协作模式补偿传感器结点能力和能量受限的问题。目前，对于信息聚合技术的研究从技术手段上来看可分为空间策略的信息聚合和时间策略的信息聚合两个阵营。

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物联网中边传输边处理的总体信息聚合策略决定了网络层路由"以数据为中心"的特点如何选择适合信息处理的最佳传输路径,数据流相遇时是否应该进行融合处理，在不同的拓扑结构中如何选择最优聚合点，是数据聚集的空间策略所要解决的主要问题。显而易见，数据聚集的空间策略与网络的拓扑结构和数据传输路径具有非常紧密的联系。基于层次的分簇网络是-种适合用于网内信息处理的网络结构,在分簇结构的路由协议中,簇首结点则是理想的数据聚合点，所有的簇内结点都会将本地采集到的数据发送给簇首结点。由于簇成员结点之间的地理位置比较接近，相关性比较大，数据冗余度相对较高，因此适宜在簇内进行数据处理以消除冗余。另一种数据收集方法是采用树状的网络结构，以数据融合相关参数为路由启发，生成最优化路由，在数据传输过程中，进行数据融合。陈辉等人提出--种以邻居结点之间的数据相关度为路由选择标准，便于相关度较高的结点进行数据融合并压缩，降低传输能量消耗的路由算法。罗汉等人对大数据量的感知信息在路由过程中的融合处理考虑了融合代价问题，即融合处理和直接转发在能量上的权衡，对数据在传输过程中最优化的聚合点和聚合条件做出详细的决策依据。

数据聚集的时机控制决定中间结点合并下游结点传来数据的最优时机，以及对本地数据、转发数据和合并数据的发送需要等待时间的长短等。关于聚集时机的选择有很多种方案。李宏等人提出一种周期性简单的聚合时机控制方法，结点等待一个规定的固定长度的时间,对已经接收到的数据执行数据聚合，然后向下一跳发送聚合后的数据包。韩飞等人提出根据结点在拓扑结构中的位置，确定数据聚合的时机，距离汇聚结点近的结点等待时间长，距离汇聚结点远的结，点等待时间短，所有结点的等待时间形成一种级联效应，即处于同-层次的结点，其数据聚合时机相同。这种选择方法在保证数据准确性及时延的情况下，可以使所有传感器结点采集的数据在沿已知路径回传时，最大限度地聚合，有效节省了传感器网络的能量。但是，这种选择机制有可能造成很多结点采集的大量数据几乎同时到达汇聚结点即使有的结点距离汇聚结点很近，其数据也不能快速回传。这样，在数据回传时延较大的情况下，系统不能快速响应用户，因此聚合时机的选择要根据网络对时延的的要求等情况确定。



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