关于无线传感网络的数据压缩调查
摘 要:无线传感网络(WSNs)的资源是受约束的：有限的能量支持，通信的带宽，处理的速度
以及内存空间。最大限度的利用这些资源的一种可能的方式是将传输数据进行压缩。通常情况下，
在无线媒体中处理数据消耗的电力比传输数据要少，所以，在传送数据之前对传感器节点进行数
据压缩以减少总功耗是有效的。然而，现有的压缩算法并不适用于传感器节点,因为它们的资源是
受限的。因此，本文介绍了一些被专门设计的用于无线传感网络的压缩算法：通过命令的编码，
流水线网络压缩，低复杂性的视频压缩和分布式压缩。
1. 引言
由于快速发展的半导体制造技术，电子设备变得更小，更便宜，操作所需的能量
一年比一年少。无线传感网络是得益于该技术进步的领域之一。近年来，大量关于无
线传感网络的研究已经开始进行，并且人们已经意识到它无限的适用性。比如说，无
线传感网络可以用于不同环境下的数据收集，就像环境监测、行为监测、监视、结构
监测、设备诊断、灾害管理和应急响应。然而，无线传感网络的技术相对还不成熟，
在它变得更实用之前仍然需要更多大量的研究和开发。
无线传感器网络的基本配置是在传感器领域部署大量的传感器节点。所有节点
通过射频、红外线、或其他无线介质连接。数据的收集通过遍历无线网络中的所有节
点实现。为了实现无线传感网络，点对点网络技术被广泛应用以便允许任何两个节点
之间的直接通信。如果两个设备之间不能直接通信，那么在此之间的其他节点将会在
源节点和目标节点之间发送数据包。这被称为多点跳跃传输路由。由于他们的点对点
通信模式，不需要一个控制网络构成的中心节点（类似于一个蜂窝系统的基站）。因
为无线传感网络没有了固定的基础设施，建造一个网络更加廉价。网络中节点在增加
和移除更为容易。另一方面，由于节点可以随意地添加和删除，无线传感网络的网络
拓扑可能会彻底改变。来自传感节点的数据通过汇点被收集。汇点可以通过网络或卫
星与局域网外的世界连接。传感节点会在传感领域消失，所以传感器节点的位置不能
预先确定。本文讨论的传感器将配备至少一个电源、传感装置、处理单元（使得数据
可以在传感器单元中处理）和收发单元。
就像之前所说，希望每个传感节点的尺寸变小。为了达到这个要求，每个传感器
组件的尺寸比如能量源，处理单元和储存单元的组件都必须要小。许多传感节点也会
被部署到很难访问的位置。实现比如在部署的传感器节点上更换电池等维护操作是不
实际的。由于以上原因，无线传感网络，或者更具体地说是每个传感节点是受资源约
束的。受限于的电能支持，通信的带宽，处理的速度以及存储空间。因此，目前有许
多致力于如何使有限传感资源达到最大化的研究已经进行。
传感网络的资源利用率研究之一是数据压缩。研究者们寻求压缩传感数据的最佳
