【WSN】无线传感器网络 X-Y 坐标到图形视图和位字符串前缀嵌入方法研究（Matlab代码实现）

news2025/1/10 11:55:28

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📋📋📋本文目录如下：🎁🎁🎁

目录

💥1 概述

📚2 运行结果

🎉3 参考文献

🌈4 Matlab代码实现

💥1 概述

WSN是无线传感器网络（Wireless Sensor Network）的缩写。无线传感器网络是由大量分布在空间中的无线传感器节点组成的网络。每个传感器节点都具有感知、处理和通信能力，能够采集环境中的各种信息，并将其传输给其他节点或基站。WSN广泛应用于环境监测、农业、医疗、交通等领域，具有低成本、易部署、实时监测等优势。

研究人员正在深入探索无线传感器网络（WSN）领域中的X-Y坐标与图形视图以及前缀B方法的嵌入。这一研究旨在为WSN的坐标数据提供更直观和可视化的展现方式，并采用前缀B方法进行嵌入。

无线传感器网络是一种由许多分布式传感器节点组成的网络系统，这些节点能够协同工作以收集、处理和传输环境中的各种信息。在WSN中，节点的位置信息往往是非常重要的，X-Y坐标系统常被用于描述节点的位置。然而，这种坐标信息对于人类来说并不直观，因此研究人员希望能够将其转化为更易于理解和解释的图形视图。

通过将X-Y坐标映射到图形视图，研究人员可以将节点的位置信息直观地呈现给用户。这样一来，用户可以更容易地理解节点的分布模式、密度以及相对位置关系。同时，图形视图还可以帮助用户发现潜在的异常节点或地区，更好地监控和管理整个WSN系统。

除了图形视图，前缀B方法也被引入到研究中。前缀B方法是一种将位字符串嵌入到坐标数据中的技术。通过在节点的X或Y坐标前添加一个特定的位字符串前缀，可以为节点注入附加的信息。这种附加信息可以是节点的功能、状态或其他重要的上下文信息，使得节点的坐标不仅仅是坐标本身的表示，而且成为了一种更加丰富和有意义的数据构成。

通过结合图形视图和前缀B方法，研究人员将为WSN数据提供更为全面和丰富的展现方式。这样一来，用户不仅可以直观地了解节点的位置分布，还可以通过位字符串前缀获取更多有价值的信息。这项研究有望推动WSN领域的发展，改善系统的管理和监控，并为更多领域的实际应用带来新的可能性。

📚2 运行结果

部分代码：

%%
%G = graph(uniqueEdgeList(:,1),uniqueEdgeList(:,2),round(weights'),'OmitSelfLoops');

figure,
p = plot(G,'EdgeLabel',G.Edges.Weight,'XData', X, 'YData', Y);
xlabel('X in m')
xlabel('Y in m')
title('Netowrk Model in Graph View')
%% Spanning Tree
[T,pred] = minspantree(G);
highlight(p,T)
rootedTree = digraph(pred(pred~=0),find(pred~=0),[],G.Nodes.Name);
figure,
plot(rootedTree)
rootedTree.Edges
%% Prefix-B method
Treev=cell2mat(rootedTree.Edges{:,:});
s=rootedTree.Edges{:,:};
c1=str2num(cell2mat(s(:,1)));
c2=str2num(cell2mat(s(:,2)));
mat1=[c1 c2];

Bitstring(1).No=mat1(1,1);
Bitstring(1).Id='/0';
ab=1;
tmp=mat1(1,1);

TailNodes=[];
while(numel(tmp)>0)

[ind,val]=find(mat1(:,1)==tmp(1));
if(isempty(ind))
    TailNodes(ab)=tmp(1);
    ab=ab+1;
end
for ik=1:numel(ind)
    Bitstring(mat1(ind(ik),2)).No=mat1(ind(ik),2);
    if(ik==1)
        Bitstring(mat1(ind(ik),2)).Id=[Bitstring(tmp(1)).Id '/0'];
    end
    if(ik==2)
        Bitstring(mat1(ind(ik),2)).Id=[Bitstring(tmp(1)).Id '/1'];
    end
    if(ik==3)
        Bitstring(mat1(ind(ik),2)).Id=[Bitstring(tmp(1)).Id '/00'];
    end
    
end
    tmp(1)=[];
    tmp=[tmp; mat1(ind,2)]
end
Bitstring.Id

%%
%G = graph(uniqueEdgeList(:,1),uniqueEdgeList(:,2),round(weights'),'OmitSelfLoops');

figure,
p = plot(G,'EdgeLabel',G.Edges.Weight,'XData', X, 'YData', Y);
xlabel('X in m')
xlabel('Y in m')
title('Netowrk Model in Graph View')
%% Spanning Tree
[T,pred] = minspantree(G);
highlight(p,T)
rootedTree = digraph(pred(pred~=0),find(pred~=0),[],G.Nodes.Name);
figure,
plot(rootedTree)
rootedTree.Edges
%% Prefix-B method
Treev=cell2mat(rootedTree.Edges{:,:});
s=rootedTree.Edges{:,:};
c1=str2num(cell2mat(s(:,1)));
c2=str2num(cell2mat(s(:,2)));
mat1=[c1 c2];

Bitstring(1).No=mat1(1,1);
Bitstring(1).Id='/0';
ab=1;
tmp=mat1(1,1);

TailNodes=[];
while(numel(tmp)>0)

[ind,val]=find(mat1(:,1)==tmp(1));
if(isempty(ind))
TailNodes(ab)=tmp(1);
ab=ab+1;
end
for ik=1:numel(ind)
Bitstring(mat1(ind(ik),2)).No=mat1(ind(ik),2);
if(ik==1)
Bitstring(mat1(ind(ik),2)).Id=[Bitstring(tmp(1)).Id '/0'];
end
if(ik==2)
Bitstring(mat1(ind(ik),2)).Id=[Bitstring(tmp(1)).Id '/1'];
end
if(ik==3)
Bitstring(mat1(ind(ik),2)).Id=[Bitstring(tmp(1)).Id '/00'];
end

end
tmp(1)=[];
tmp=[tmp; mat1(ind,2)]
end
Bitstring.Id