通过中继辅助无线传感器网络对工业网络物理系统进行无处不在的监视

通过无线传感器网络(WSN)进行无处不在的监视,在工业网络物理系统(CPS)中引起了越来越多的关注。 关于如何通过估计过程参数来了解物理系统情况的问题在很大程度上尚待探讨。 本文关注中继辅助无线传感器网络上工业自动化的分布式估计问题。 与大多数现有的具有同类传感器节点的WSN的工作不同,本文考虑的网络由两种类型的节点组成,即能够进行传感和计算的传感节点(SN)和能够进行传感和计算的中继节点(RN)。仅能进行简单的数据聚合。 我们首先采用卡尔曼滤波(KF)方法来估计未知的物理参数。 为了便于在中继辅助的WSN中分散实施KF算法,为分布式传感器融合提供了基于树的广播策略。 利用融合的信息,分别针对SN和RN提出了基于共识的估计算法。 该方法可用于估算典型的工业CPS热轧过程监控系统中的板坯温度分布。 结果表明,与仅带有SN的同质WSN相比,引入RN可以提高温度估算效率和准确性。