多媒体传感器网络及其研究进展

作为一种全新的信息获取和处理技术,多媒体传感器网络较之传统传感器网络更多地关注于音频、视频、图像等大数据量、大信息量媒体的采集与处理,在军事、民用及商业领域中具有广阔的应用前景.介绍了多媒体传感器网络的概念与特点,着重探讨了多媒体传感器网络所面临的挑战与国内外的研究进展,最后分析了当前亟待解决的问题,并展望了其未来的发展趋势.多媒体传感器网络是一种新的概念系统但也存在较多的问题需要解决,其研究具有很强的理论意义和实用价值.     

基于CC2420与ZigBee的无线多媒体传感器网络通信机制*

设计了一种ATmega128L为控制器、CC2420为RF收发器的无线多媒体传感器节点的体系结构。结合ZigBee通信协议栈与多媒体传感器网络自身特点,对IEEE 802.15.4帧格式的部分域进行了全新定义,以适应无线多媒体传感器网络传输数据量大的要求。相对于普通传感器网络的单帧确认模式,给出了一种无线多媒体传感器网络的分组确认的通信机制实现方案,并通过实验验证了该方法的正确性与可行性。结果表明,本方法减少了传输时间和能耗,有效延长了节点生存期。     

无线多媒体传感器网络体系结构及QoS保障机制

无线多媒体传感器网络是在传统传感器网络基础上衍生而来的,具有感知、处理和传输音视频等多媒体信息的能力,在环境监测、工业控制、医疗保健等应用领域发挥了重要的作用.分析了无线多媒体传感器网络研究所面临的挑战,剖析了当前主流的几种体系结构,重点分析了网络协议栈各个层次采用的资源有效利用、QoS保障、异构性屏蔽等策略,总结并探讨了无线多媒体传感器网络投入实际应用亟待解决的问题.     

一种无线多媒体传感器网络仿真器设计方案

无线多媒体传感器网络扩展了传统无线传感器网络的应用范围,延伸了人们感知世界的物理空间,其在军事、民用、商业等诸多领域都具有十分广阔的应用前景。网络仿真技术作为传感器网络研究的基础,在这个快速发展的研究领域逐步成为测试新网络应用与验证新协议算法的通用方法。无线多媒体传感器网络虽已成为当前研究热点,但适于其个性特征的仿真实验工具仍然滞后。分析了无线传感器网络仿真技术,针对现有仿真实验工具的缺陷与不足,结合仿真无线多媒体传感器网络时所遇到的新问题,提出了一种无线多媒体传感网络仿真器的设计方案,并给出了该方案关键部分的实现框架。     

无线多媒体传感器网络的QoS问题研究

无线多媒体传感器网络（WMSNs）是在传统无线传感器网络（WSNs）基础上发展起来的具有音频、视频、图像等多媒体信息感知功能的新型传感器网络．具有广阔的发展前景。WMSNs感知媒体丰富、数据量大和处理任务复杂等显著特点,使其QoS问题的研究极具挑战性。该文分析了WMSNs的QoS需求,并从MAC层和网络层讨论了这一领域的国内外研究现状。最后对QoS亟待解决的问题作了总结。     

一种新的基于地理信息的多媒体传感器网络路由协议

无线多媒体传感器网络作为一种全新的信息获取和处理技术,更多地关注于音频、视频、图像等大数据量、大信息量的多媒体数据的采集与处理,在军事、民用及商业领域中具有广阔的应用前景.传统的基于地理信息的路由协议并不适用于多媒体传感器网络.提出一种基于纯地理信息的路由协议,该协议调整网络节点的通信覆盖半径,然后利用改进的贪婪算法建立路由.仿真实验表明,该算法能够显著延长网络节点生存时间和延长网络整体生存时间.     

多媒体传感器网络中基于两跳簇结构的图像传输方案

与传统无线传感器网络节点能量绝大部分消耗在无线收发上不同,无线多媒体传感器网络中数据处理与传输能耗具有“均匀“分布的特点.通过分析表明,传统无线传感器网络簇结构下的数据传输策略并不适合于无线多媒体传感器网络.因此提出了一种基于两跳簇结构的图像传输方案,通过增加中继节点负责图像的压缩编码和转发,在减小相机节点图像传输能耗的同时,大大缓解了相机节点和簇头的图像处理能耗压力.仿真结果表明,该图像传输方案极大的延长了网络的生命周期,非常适合于能量有限的无线多媒体传感器网络.     

传感器网络及其数据管理的概念、问题与进展

传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和无线通信技术,能够协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息,并对其进行处理,传送到这些信息的用户.传感器网络是计算机科学技术的一个新的研究领域,具有十分广阔的应用前景,引起了学术界和工业界的高度重视.介绍了传感器网络及其数据管理的概念和特点,探讨了传感器网络及其数据管理的研究问题,并综述了传感器网络及其数据管理的研究现状.     

面向声音监测的多媒体传感器节点硬件设计与实现

多媒体传感器网络能够采集和传输信息丰富的音频、视频、图像等多媒体信息,具有十分广泛的应用前景,是近年来无线传感器网络的研究热点。目前,国外多媒体传感器节点主要针对图像传输;国内使用的节点大多都难以满足多媒体信息处理和传输等方面的应用要求。本文针对鄱阳湖鸟类声音监测的应用,设计实现了一种新型的高性能多媒体传感器节点。实验结果表明,由该节点组成的多媒体传感器网络,能有效建立路由,实时地感知和采集网络覆盖区域内的多媒体信息。     

无线多媒体环境监测系统的设计与实现

在分析无线多媒体环境监测系统所需功能的基础上,设计了无线多媒体环境监测系统,并通过专门的控制命令传输通道,实现了对传统无线传感器网络与无线多媒体传感器网络的协调控制.根据监测系统需求,给出了无线多媒体环境监测系统的总体结构,以及汇聚节点软件和PC机端软件实现系统协调控制的方法.     

无线传感器网络分析与仿真

计算机仿真是通信网络研究的有效评估方法之一。无线传感器网络强调对目标现象及其属性的实时感知能力，支持对感知信息的本地处理和节点间协同处理，而传统网络仿真平台并不支持。从网络体系结构和典型应用场景入手，分析无线传感器网络仿真需求，提出结合传统网络通信性能、能耗控制和基础功能实现的网络性能评价指标，并给出基于NS-2的扩展设计和实现。     

多等级通信半径的无源传感器网络中的覆盖问题

无源传感器网络是近年来兴起的一种新型的网络结构,可用于解决传统无线传感器网络能量有限、寿命受限的问题.在无源传感器网络中,每个无源传感器节点配备有能量收集模块,可以从周围环境中获取能量.由于周围环境中的能量是无限的,这样,从能量的角度来讲,无源传感器网络的网络寿命是无限的.这样就解决了传统无线传感器网络寿命受限的问题.然而,由于周围环境中的能量源具有能量低、分布不均匀等特点,导致无源传感器网络中的覆盖问题比传统的无线传感器网络中的覆盖问题更加复杂.为了解决无源传感器网络中的覆盖问题,同时也为了让无源节点更有效地利用环境中的能量,考虑了一种具有多等级通信半径的无源节点,并提出了基于多等级通信半径的无源传感器网络中的覆盖问题.证明了这个问题是NP-Hard问题.提出一种基于贪心策略的近似算法,解决了这个问题,并证明了该算法的近似比.同时,采用模拟实验的方式验证了该算法的性能.根据实验结果,该算法是有效且可靠的.     

Distributed query processing in flash-based sensor networks

Wireless sensor networks are used in a large array of applications to capture, collect, and analyze physical environmental data. Many existing sensor systems instruct sensor nodes to report their measurements to central repositories outside the network, which is expensive in energy cost. Recent technological advances in flash memory have given rise to the development of storagecentric sensor networks, where sensor nodes are equipped with high-capacity flash memory storage such that sensor data can be stored and managed inside the network to reduce expensive communication. This novel architecture calls for new data management techniques to fully exploit distributed in-network data storage. This paper describes some of our research on distributed query processing in such flash-based sensor networks. Of particular interests are the issues that arise in the design of storage management and indexing structures combining sensor system workload and read/write/erase characteristics of flash memory.     

基于无线传感器网络的水质监测系统设计

在研究无线传感器网络及Zigbee协议标准的基础上,对远程实时水质监测系统进行了分析.提出了基于Zigbee无线传感器网络与互联网结合的远程实时水质监测系统架构.设计了基于无线传感器的水质监测网络体系结构,实现了水质监测参数的荻取及传输.     

无线传感器网络研究综述

无线传感器网络作为计算、通信和传感器三项技术相结合的产物，是一种全新的信息获取和处理技术。在简要介绍无线传感器网络体系结构的基础上，分析和展望了一些有价值的应用领域。结合已有研究，从数据采集、数据计算和路由协议三方面介绍无线传感器网络的研究现状，并着重介绍了目前无线传感器网络采用的路由技术，最后指出了下一步的研究方向。     

无线传感器网络技术在海洋平台结构安全检测领域的应用研究

无线传感器网络能够很好地解决海洋平台结构检测中遇到的很多问题。对无线传感器网络这一无线通信中的热点领域在无线传感器网络体系构架、大规模组网技术及网络管理、环境感知技术、数据采集技术以及信息处理技术等方面进行了应用研究,以期能将该项技术应用于我国海洋平台结构的安全检测中。     

无线传感器网络数据管理技术研究进展

无线传感器网络本质上是一个以数据为中心的网络,它处理的数据为传感器采集的连续不断的数据流.因此,现有的数据管理技术把无线传感器网络看作为来自物理世界的连续数据流组成的分布式数据库.由于传感器节点的计算能力、存储容量、通信能力以及电池能量有限,再加上flash存储器以及数据流本身的特性,给数据管理带来了传统分布式数据库系统没有的一些新挑战.从数据库系统的体系结构、数据存储与索引技术、数据模式、查询处理及优化技术等方面介绍了无线传感器网络的数据管理技术的研究现状.