传感器网络中协作实时数据库事务的提交控制

传统的事务模型由于其严格的ACID特性无法适应传感器网络中协作事务的实时性要求.因此着重研究传感器网络中协作实时数据库事务的提交机制.首先,分析传感器网络中实时数据库应用的协作特性,放松事务的严格ACID要求,运用控制区域的概念提出一种基于事务的行为语义控制区域的事务模型.然后,给出该模型的提交、回滚、可见规则及能保证数据库一致性和协作事务实时性的三阶段提交协议,并通过补偿事务保证外化信息准确性.性能测试表明,该模型及提交机制提高了采集数据的外化率和协作实时事务的成功率.     

传感器网络中数据融合过程的事务分析与建模

传感器网络是计算机科学技术的一个新的研究领域，它综合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和通信技术，能够协作地实时监测、处理各种环境或监测对象的信息并传送给用户，具有十分广阔的应用前景。本文以面向事务的观点，基于事务工作流模型，结合数据的时间特性、事务流的依赖关系及数据与事务流间的相互关联，提出事务的控制区域的概念并给出一种基于应用事务的行为语义控制区域的事务模型，为传感器网络数据融合过程提供一个适当的正式模板；给出该模型的提交、回滚、可见定理及规则；通过性能测试，表明该模型提高了数据的相对外化率；模型主要解决了在分布的多用户环境下系统如何控制应用，保证应用语义逻辑的一致性。     

无线传感器执行器网络综述

无线传感器执行器网络是在无线传感器网络基础上引入若干执行器节点衍生出来的一种新型网络模型;它不仅能够感知环境信息、处理数据,还能够主动与监测环境进行交互,执行相应的任务。介绍了无线传感器执行器网络的体系结构、节点硬件结构、协作机制和通信协议,并对近年来国内外研究进展进行了综述,指出了未来的研究方向。     

基于无线传感网的智能环境监控系统设计

针对传统环境监控系统存在的缺点,设计了一种新型无线传感器网络的环境监控系统。系统采用分布式融合结构,通过终端节点的多种传感器采集环境信息,终端对信息预处理后实时将信息传输到协调器。协调器融合各终端传感器信息,提取精确信息上传至融合中心,融合中心通过分析数据发布命令给控制中心,控制中心利用单片机驱动电机可以自动或手动控制风机和水泵对环境进行调节和控制。同时,系统还具有自动预警功能。通过验证,该系统稳定、可靠,能广泛应用于不同领域的分布式多点环境监控。     

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.     

WSN中的一种多传感器数据融合算法

为了适应无线传感器网络资源受限的特点,提出一种多传感器数据融合算法,算法在传感层和网络层之间增加数据融合层,将采集的数据分为实时数据和非实时数据,对数据进行约筒处理,提高传感器节点传输被采集信息的效率.利用TinyOS进行仿真测试,结果表明:数据融合算法可以有效地减少网络中数据通讯流量,节省传感器节点能量,延长网络生存时间.     

传感器网络数据融合技术的研究与仿真

研究无线传感器数据融合问题,延长网络生命周期.由于传感器节点密度大,采集数据大量冗余,应对数据进行融合处理,采用数据融合算法对冗余数据合并,从而有效地节约能耗.为了很好地合并冗余数据,提出一种粒子群算法的传感器网络数据融合方法.通过移动代理建立数据的初始路由模型,通过粒子群中的粒子互相通信和协作求得路由模型最优解,即数据最优路由节点序列,从而实现数据融合.仿真结果表明,粒子群算法能很好的合并冗余数据,从而减少的网络能量消耗,有效降低网络延时,延长网络的生存时间.     

基于多Agent的复合模型求解自适应QoS机制

在基于网络的分布式系统应用基础上，分析了大型复杂问题复合模型协作求解的过程特征描述，提出基于多Agent 的领域问题协作求解的主动控制策略，探讨了用户交互Agent、系统主控Agent、协作Agent以及模型Agent和数据Agent等复合模型协作求解的4种Agent类型。应用多Agent层次结构，提出一种复合模型协作求解的自适应QoS体系结构，通过实现复合模型协作求解的主动调度规划算法对其进行了验证，支持分布式网络环境下实现模型资源和数据资源的共享，以提高协同计算环境分布式问题协作求解的运行效率和服务质量。     

无线传感器网络路由协议的设计

无线传感器网络是一种无基础设施的无线网络,它综合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和无线通信技术,能够实时地采集信息.无线传感器网络和传统的无线网络有着不同的设计目标,传统的路由协议不能有效地应用于传感器网络,因此需要研究一种有效的无线传感器路由协议.文章设计了一种路由协议,采用集中式和分布式相结合的方法形成簇类,有效地延长了网络生命周期.     

基于贝叶斯网络的体域网多模态健康数据融合方法

体域网作为无线传感器网络在生物医学领域的一个重要分支能够远程实时监测人体多项健康数据.针对基于体域网采集到的多模态健康数据融合与分析方法进行研究,设计了一套包括动态心电传感器、血压传感器和血氧饱和度传感器的体域网组网方式,提出了一种基于贝叶斯网络模型和推理算法的心肌缺血监测识别方法.通过对60例确诊心脏病患者施行单一模态动态心电监测和多模态健康数据监测对比实验,验证了所提出的多模态健康数据融合方法能够有效提高无症状性心肌缺血的检出率,为临床应用提供了一种新的辅助判别手段.     

传感器网络中协作任务的实时调度

在传感器网络实时监测应用中，大量传感器散布在监测区域中感知监测域的各种环境或监测对象的信息，一组功能有限的传感器往往相互协作地完成一个大的实时感知任务，协作性是传感器网络的重要特性，它要求实时任务之间的资源共享。单纯的实时系统为保证任务的实时性通常采用资源隔离机制而不能很好地解决传感器网络环境中的采集流数据处理的协作性问题。本文基于服务器的调度框架，使用了实时环境中的时间属性，将数据时间与程序时间相结合，从而将应用语义与系统中运行的程序相联系，提出了一种基于时间依赖关系的实时调度模式，并给出了基于此模式的事件驱动并发数据流程图模型及其实现机制。分析表明，该模型能有效地解决传感器网络监测区域中采集流数据处理过程的协作性问题，减少了数据丢失，提高了系统响应的实时性。     

一种保证传感器网络实时服务的中间件机制

传感器网络技术的发展导致了在应用与网络之间建立中间件，根据系统资源及网络能源保证在网络上并发运行的应用的QoS。首先，本文结合传感器网络的特性及实时应用的特点，定义了一个事件驱动的保证实时QoS的传感器网络中间件框架。然后，定义了传感器网络中实时应用的执行模型，提出了一种基于时间戳相关的实现技术，在应用调度中结合应用语义保证实时QoS、数据流的时间一致性及并发应用执行的逻辑一致性。最后，给出了基于时间戳模型的调度算法。通过性能测试结果分析表明，它能够显著提高系统的运行效率及对高速外部采集数据处理的实时性，特别适应于处理间歇、高速的传感器网络外部采集数据。     

A Data Fusion System for Attitude Estimation of Low-cost Miniature UAVs

Miniature unmanned aerial vehicles (UAVs) have attracted wide interest from researchers and developers because of their broad applications. In order to make a miniature UAV platform popular for civilian applications, one critical concern is the overall cost. However, lower cost generally means lower navigational accuracy and insufficient flight control performance, mainly due to the low graded avionics on the UAV. This paper introduces a data fusion system based on several low-priced sensors to improve the attitude estimation of a low-cost miniature fixed-wing UAV platform. The characteristics of each sensor and the calculation of attitude angles are carefully studied. The algorithms and implementation of the fusion system are described and explained in details. Ground test results with three sensor fusions are compared and analyzed, and flight test comparison results with two sensor fusions are also presented.     

分组敏感的无线传感器网络实时数据融合树算法

针对无线传感器网络中数据传输必须在指定时延约束下完成的特殊场景提出了一种能量有效的数据融合树算法,该算法首次将分组敏感的概念引入到传感器网络实时数据融合应用中,并通过特殊机制使得该算法在降低能耗水平的同时可以为实时数据动态地选择满足时延要求的路径。另外,针对该数据融合树算法设计了一种特殊的数据融合定时机制,从而进一步改善了该算法的性能。最后,通过仿真试验将该算法与已存在算法进行了比较,证明了该算法的优越性。     

WRR算法在多类别实时数据流调度中的优化

随着融合型网络的发展,服务质量(包括可用带宽、端到端的时延、抖动和丢包率)对一些实时数据流应用(语音流、视频流等)越来越重要。由于传统的WRR算法只能满足各个应用队列的公平性要求,而不能保证多类别实时数据的低时延和低抖动性要求,所以本文在WRR算法的基础上提出了BSTL-RR调度算法,此算法运用了二层循环和借用时隙的两个思想。BSTLRR调度算法不仅在调度低时延和低抖动的多类别实时数据流帧方面要优于WRR调度算法,而且在一定程度上也保证了各优先级队列调度上的公平性。     

基于惯性传感器融合控制算法的聋哑手语识别

聋哑人如何与外界进行有效沟通一直是一个备受关注的难点问题。文中提出了一种基于惯性传感器融合控制算法的手语识别方案,旨在实现高效准确的实时手语识别。该融合控制算法采用反馈控制思想,对两种传统的姿态信息计算方法进行融合,减少了环境对传感器的影响,可以准确获取被测对象在瞬时状态下的姿态信息。该算法通过对自采的聋哑手语数据进行数据融合、数据预处理和特征提取等处理,利用支持向量机、K-近邻法和前馈神经网络分类器自适应模型集成的分类方法进行分类。结果显示,所提传感器融合控制算法有效地得出了实时姿态,该手语识别方案对30种聋哑拼音手语的识别准确率达到96.5%。所提方案将为聋哑人手语识别打下坚实的基础,并为传感器融合控制的相关研究提供参考。     

基于流媒体相关的视频安全组播协议(MSMP)研究

随着无线网络的快速发展和Internet中流媒体视频的巨大成功,无线网络中的视频服务有望在不久的将来得到大规模部署,无线网络上的实时流媒体传输技术已成为研究热点,而其中视频安全组播协议是一个关键问题。但是,由于无线网络中有限的带宽和有限的存储空间,外部的攻击与自适应机制带来的安全性问题在无线流媒体视频中是不可避免的。一个精心设计的密钥管理算法不仅可以明显地提高流媒体视频的性能,还能够保证可靠的数据嵌入以及实时视频应用提供安全支持。如何设计一个高效的密钥管理算法,是当前流媒体视频应用中一个备受关注的问题。针对无线视频应用,针对一个处于开放和不安全的网络环境中的自适应视频应用的密钥管理算法进行了研究,并进行了算法评价。     

A cross-layer framework for video-on-demand service in multi-hop WiMax mesh networks

In this work, we introduce a cross-layer framework to favor the video-on-demand service in multi-hop WiMax mesh networks. We first propose a joint solution of admission control and channel scheduling for video streams. The proposed approach guarantees that the required data rate is achieved for video streams, which is crucial for multimedia streaming applications. An efficient and light-weight multicast routing technique is also proposed to minimize the bandwidth cost of joining a multicast tree. Furthermore, we adopt the Patching technique in the application layer to improve the capacity of the video server. Overall, the quality of the video-on-demand service is dramatically improved with the help of the efficient cooperation between the techniques proposed in different layers of the network. Simulation study shows that with the proposed approach, true video-on-demand in WiMax mesh networks can be achieved under high video request arrival rate.