基于业务区分的无线多媒体传感器网络QoS体系结构

无线多媒体传感器网络（WMSNs）的网络服务质量（QoS）一直是人们关心的核心问题,然而目前WMSNs的QoS保障研究主要针对单个协议层或特定应用场景,缺少系统性的QoS体系框架研究。结合无线传感器网络自身特点,利用图论对网络进行建模。在此基础上,提出一种三层可计算QoS指标体系,并根据各种应用不同QoS需求将应用分为四类,设计出一种基于业务区分的无线多媒体传感器网络QoS体系结构（DQoSAW）。以传输MPEG视频流为例对DQoSAW进行验证,实验结果表明DQoSAW能够显著改进WMSNs的整体性能。     

基于北斗系统的QoS保障地理位置路由算法

基于北斗定位/导航系统,研究无线多媒体传感器网络(WMSNs)定位技术在地理位置信息路由算法中的应用,根据贪婪策略和地理位置信息设计一个无线多媒体传感器网络QoS支持路由算法。该算法与SPEED算法一样,提供软时延保障。同时,优化的代价函数平衡了能耗、网络生存期和无线带宽等参数。在理论上分析该算法的软、硬时延保障及其他QoS性能,结果表明,该算法能为WMSNs的多媒体通信提供较多的QoS控制保障。     

使用蚁群优化的WMSNs负载均衡路由方案

由于无线多媒体传感器网络（WMSNs）具有资源受限、信道容量可变、数据冗余度高等特点,研究WMSNs的QoS 路由具有极大的挑战性。针对上述问题,提出了一种使用蚁群优化的WMSNs负载均衡路由方案——ACOLBR。ACOLBR采用分簇技术进行区域划分,簇间利用ACO找到一条簇首到基站的最优路径,簇内利用以簇首为根节点的最小生成树算法组织路由。仿真结果表明,与AGRA和M-IAR算法相比,ACOLBR在负载均衡、传输时延、传输成功率、可扩展性和自适应性等方面均有较大改进,实现了全网的负载均衡,有效地延长了网络生命期,保证了网络传输的QoS。     

无线多媒体传感器网络共享密钥发现协议设计与实现

无线多媒体传感器网络(WMSNs)是在传统无线传感器网络(WSNs)的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,具有广阔的应用前景.其网络安全通信已逐步得到研究人员的重视,鉴于无线多媒体传感器网络节点资源受限、分布式等特性,利用秘密同态和布隆过滤器,提出了一种安全高效的共享密钥发现协议,描述其具体设计流程并通过代码设计在嵌入式设备上得到了实现.     

一种适用于WMSNs的分布式图像压缩算法

为了克服无线多媒体传感器网络（WMSNs）中单个节点存储、处理能力和能量严重受限的问题,在研究双正交叠式变换（LBT）的基础上,提出了一种适用于无线多媒体传感器网络的基于LBT变换的分布式图像压缩算法。仿真结果表明,该算法具有低存储、低处理需求和极低能耗的特点,在传感器节点部署较为密集的情况下能成倍地提高网络生命周期。     

基于WMSNs的图像数据传输系统设计与实现

无线多媒体传感器网络（ WMSNs）节点存在功耗大、体积大和抗损毁性差等问题,且不适合大规模使用。该研究围绕WMSNs节点的关键技术展开研究,设计并实现了一个图像数据无线传输的低功耗、高效率的系统,该系统采用三层网络结构进行图像数据无线传输,构造了性能优化、结构优良的WMSNs,以此解决了WMSNs的图像传输关键问题。在搭建的开发与测试环境中,完成了节点通信距离的测试和节点功耗测试。测试结果表明：该测试平台性能良好,能够实现图像数据的可靠传输。该研究为WMSNs图像数据传输系统设计提供研究基础和思路。     

基于虚拟力算法的WMSNs覆盖研究

为了提高无线多媒体传感器网络（WMSNs）区域覆盖率,在传感器节点随机部署后,通过调节传感器节点的感知方向,使节点从感知重叠区域向覆盖盲区转动,提高网络覆盖率。针对现有算法中存在覆盖效率和覆盖率不能统一的问题,提出一种改进的虚拟力覆盖算法（VFARCR）,该算法利用传感器节点感知扇形区域质心点间的斥力调节感知方向,且通过传感器节点间的覆盖冗余度的决定方向调整的大小,虚拟力和覆盖冗余度共同控制传感器的转动。仿真实验表明：该算法提高了覆盖效率和覆盖效果,提高了虚拟力覆盖算法的性能。     

基于蚁群优化的ZigBee传感器网络QoS路由算法

针对ZigBee无线多媒体传感器网络(WMSNs)资源受限的特点,提出一种改进的基于蚁群优化的QoS路由算法AZ-WMSN-QR.其核心思想是通过加权法将通信时延、时延抖动及能量均衡性等QoS指标组合成一个主目标,进而评估链路的QoS主目标值,寻找符合QoS需求的目标值最大的路径,实现服务质量最优.仿真显示,AZ-WMSN-QR算法在多约束QoS路由问题上能实现网络资源优化组合,与基本蚁群路由算法相比,不仅能够减少网络总能耗,还能有效延长网络寿命,更适用于基于ZigBee的WMSNs.     

无线传感器网络的QoS体系结构

不同于传统互联网,作为涵盖了数据感知、处理和传输的复杂任务型网络,无线传感器网络面向应用的特点给服务质量(QoS)研究带来了许多新的挑战,需要针对QoS体系结构以及QoS指标间复杂关系的系统工作.文中首先提出了无线传感器网络中QoS指标的分层模型以及相应的规范化描述,然后分析了QoS指标的映射关系,最后提出了一个层次化的QpS体系结构,希望为无线传感器网络中QoS保障技术的系统性研究提供参考.     

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.     

Design and implementation of a QoS-aware MAC protocol for Wireless Multimedia Sensor Networks

Wireless Multimedia Sensor Networks (WMSNs) have entered the class of Wireless Sensor Networks (WSNs) to meet the multimedia requirements of new emerging applications, such as surveillance and telepresence. Combining the traditional scalar sensors used in WSN nodes with tiny cameras and microphones, WMSNs commonly carry heterogeneous traffic with different Quality of Service (QoS) requirements. In order to deliver heterogeneous traffic with different requirements in highly resource constrained sensor networks, QoS provisioning and service differentiation become unavoidable. In this paper first we discuss the QoS-provisioning in sensor networks and evaluate the efficiency of existing QoS-aware MAC protocols. As a result of this evaluation, next we design and implement a QoS-aware MAC protocol for WMSNs, Diff-MAC, which integrates different methods to meet the requirements of QoS provisioning to deliver heterogeneous traffic and provides a fair all-in-one QoS-aware MAC protocol. Diff-MAC aims to increase the utilization of the channel with effective service differentiation mechanisms while providing fair and fast delivery of the data. Performance evaluation results of Diff-MAC, obtained through extensive simulations, show significant improvements, in terms of latency, data delivery and energy efficiency, compared to two other existing protocols. Implementation of Diff-MAC on Imote2 platform also reveals that the protocol with moderate complexity can be easily implemented on the resource constrained motes.     

多媒体传感器网络实时分簇路由协议

在无线多媒体传感器网络路由协议设计中,针对如何满足QoS传输需求并尽可能提高能量效率的问题,提出一种分簇结构的实时路由协议CBRP。将地理位置路由和非均匀的虚拟网格分簇技术有效地结合,动态调整数据包在簇头组成的骨干网络中的传输速率。仿真实验结果表明,该路由协议满足实时性、可靠性等质量域的QoS需求,能有效延长网络的生命周期。     

一种WMSNs能量感知QoS路由机制设计

随着对监测数据的要求越来越高,多媒体传感器网络具有广泛的应用前景。由于多媒体信息对QoS的要求比较高和网络对能量的依赖较大,使得无线多媒体网络中QoS问题的研究极具挑战性。从网络层角度提出一种基于能量感知的可靠路由机制,通过充分考虑节点的剩余能量和路径的可靠性,选择相应的路由,从而提高了对网络资源的利用和网络的可靠性。仿真实验显示该机制能有效提高传输的可靠性,降低网络通信开销。     

A multi-objective routing algorithm for Wireless Multimedia Sensor Networks

In this paper, a new multi-objective approach for the routing problem in Wireless Multimedia Sensor Networks (WMSNs) is proposed. It takes into account Quality of Service (QoS) requirements such as delay and the Expected Transmission Count (ETX). Classical approximations optimize a single objective or QoS parameter, not taking into account the conflicting nature of these parameters which leads to sub-optimal solutions. The case studies applying the proposed approach show clear improvements on the QoS routing solutions. For example, in terms of delay, the approximate mean improvement ratios obtained for scenarios 1 and 2 were of 15 and 28 times, respectively.     

Scalable and flexible wireless distributed architecture for intelligent video surveillance systems

Multimedia Tools and Applications - This paper presents a novel distributed intelligent video surveillance architecture based on Wireless Multimedia Sensor Networks (WMSNs). This architecture is...     

Histogram and entropy oriented image coding for clustered wireless multimedia sensor networks (WMSNS)

Multimedia Tools and Applications - Recently, the advent of Wireless Multimedia Sensor Networks (WMSNs) has given birth to different applications. Some of the applications those required the...     

Robust distributed video coding for wireless multimedia sensor networks

Multimedia Tools and Applications - Coding complexity and error-resilience are the two key factors for video streaming in Wireless Multimedia Sensor Networks (WMSNs). Towards this objective, this...