通过对偶跟踪的方法,跟踪问题转换为在对偶空间中寻找包括目标边界映射点的子区域。当目标移动时,映射点会进入其他子区域,这时需要唤醒新区域中的节点进行跟踪,而让原有区域中不再属于新区域的节点转入休眠状态。 3 跟踪目标需要考虑的问题
当前的目标跟踪算法主要是针对不同环境下的单个目标跟踪,如何以最低的能量代价高效地融合有效的信息是各种算法的核心问题。
3.1跟踪精度
在目前的无线传感器网络的目标跟踪常见算法中,目标的计算位置与实际位置间不可避免地存在误差。提高跟踪的精确度更有利于实际的应用以及实际的需要,但是并不意味着精度越高就越好。若要提高目标跟踪精确度,必然需要融合较多节点的数据,这就会带来较高的能量开销。实际中需根据对结果精确度的要求和能量消耗等各方面进行综合考虑。
3.2跟踪能量消耗
由于用无线传感器网络跟踪目标大都应用于实际环境,节点的能量消耗是一个非常关键的问题。因而要求传感器节点不但能储备能量(电池),还要根据实际情况现场蓄能(太阳能)。跟踪过程中选择合适的节点参与跟踪需要考虑该节点的通信能量消耗、感测能量消耗和计算能量消耗,其中通信能量消耗是最主要的部分[5]。在设计考虑跟踪算法时要综合平衡考虑这几种能量消耗,找到合适的比重,以满足较低的能量消耗,从而延长节点和网络的寿命。
3.3跟踪的可靠性
网络可靠性差对跟踪目标有很大影响,当前应用于目标跟踪方法主要有集中式和分布式。集中式方法要求所有网络节点在探测到目标后都要向汇聚节点发回探测结果,不但引入的通信开销大,而且计算开销也增加很多,这样网络的可靠性下降很快。分布式方法是一种较好的选择,但是也要充分考虑跟踪方法的鲁棒性,能适应环境的变化,以增强网络的可靠性。 4 结束语
无线传感器网络由于其灵活性、成本低、易于布置等特性,在目标探测跟踪领域会有广泛的应用前景。传感器网络目标跟踪涉及目标检测、定位、运动轨迹预测、预警等重要问题。在研究过程中需综合传感器网络的自治性、低存储和计算能力、数据传送的鲁棒性、通信延迟、可靠性等特点深入思考,并要在节省能耗、增大测量精度、延长生存期等性能指标的提高上进行更深入的研究。 5 参考文献
[1]LiuJ,Cheung P, Zhao F, Guibas L. A dual-space approach to tracking and sensor management in wireless sensor networks. Palo Alto Research Center Technical Report P2002-10077, March, 2002. Also in: Proc 1st ACM Int’1 Workshop on Wireless Sensor Network and Applications, Atlanta, GA. 2003. 131-139.
[2]MechitovK,Sundresh S, Kwon Y, Agha G. Cooperative tracking with binary-detection sensor networks. In: Proc 1st Int’1 Conf on Embedded Networked Sensor Systems (SenSys’03), Los Angeles, CA, November 5-7, 2003.
[3]ZhaoF,Shin J, Reich J. Information-driven dynamic sensor collaboration for tracking applications. IEEE Signal Processing Magazine, March 2002.
[4]ZhangWS, Cao G H. DCTC: Dynamic convey tree-based collaboration for target tracking in sensor networks. IEEE Transactions on Wireless Communication, 2004, 3(5).
[5]PattemS,Poduri S, Krishnamachari B. Energy-quality tradeoffs for target tracking in wireless sensor networks. In: Proc 2nd Workshop on Information Processing in Sensor Networks (IPSN 2003), April 2003.