无线多媒体传感器网络能量均衡的多跳图像传输机制

针对由普通节点和图像节点组成的异构无线多媒体传感器网络,提出了基于图像节点邻域协作压缩的多跳图像传输机制MHIT。该机制在发送图像前,首先根据传输距离和路由跳数判断是否需要压缩图像,若压缩图像后再传输消耗更多能量,则直接发送图像;否则,图像节点将图像压缩任务分发给邻域内的普通节点协作完成,均衡了网络能量消耗,极大地缓解了图像节点的能耗压力。实验结果表明,MHIT有效解决了无线多媒体传感器网络因图像压缩而引发的能量空洞问题,明显延长了网络生存期,特别适合于大规模无线多媒体传感器网络远距离图像传输。     

震后灾情速报中信息获取传输解决方案

针对震后灾情速报领域,采用无线传感器网络技术,设计了智能图像采集传感器网络节点的系统结构,并提出一种基于图像配准的智能图像处理传输机制。这种方法减少了汇聚节点的计算复杂性和数据的传输数量,从而使灾情速报无线传感器网络系统达到效率高、可较长应用时间的目的。     

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.     

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.     

井下无线多媒体传感器网络图像传输技术研究

本文在分析分布式视频编解码技术具有低复杂度、低存储、低能耗的特点以及无线多媒体传感器网络具有自组织性、放置灵活、移动性强等特点后;根据煤矿巷道狭长的特点,设计一种煤矿井下救灾应急通信系统,并以此系统框架为基础提出了适于井下长距离分布式图像编码传输技术和基于伙伴协助的图像传输方案:多媒体节点将采集到的图像首先进行量化处理,然后将压缩任务分布到伙伴节点,伙伴节点将压缩后的数据传输给簇首,最后由簇首转发该压缩数据至汇集节点,在地面的服务器上进行解压缩和数据融合,合成分辨率较高的图像。最后通过与传统三种基于簇的图像传输方案比较,本文提出的基于伙伴协助的视频流传输方案极大地缓解了多媒体节点的能耗压力,很好地平衡了网络节点能耗,更能有效地延长网络的生命周期。     

基于稀疏变换的图像压缩方法的研究

针对无线多媒体传感器网络中节点计算能力、存储空间和能量等资源受限问题,提出了联合稀疏变换的分布式压缩感知视频压缩方法。该方法对传感器采集到的图像序列先进行分布式视频编码,再利用联合稀疏变换对图像进行稀疏表示,其中联合稀疏变换方法结合了冗余字典和正交基稀疏变换的优点,比冗余字典稀疏表示得到的图像更稀疏,压缩效率更高。仿真结果表明,该方法有效减少了编码和传输的数据量,降低了图像压缩传输时间。     

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.     

无线多媒体传感器网络视频流区分服务多径Qos路由算法

无线多媒体传感器网络视频流传输需要提供多样性QoS保障,传统的无线传感器网络路由协议不能很好地保证多媒体视频流数据传输, 改进多径路由算法TPGF下一跳节点选择方法,提出一种适合视频流传输的区分服务多路径Qos路由算法DSMQRA。综合考虑各路径跳数与节点剩余能量情况,在源节点与汇聚节点间找到多条优化的节点不相交路径;采用区分服务机制,重点保护视频流关键帧,提高视频流传输质量。在NS2环境下与AODV、GPSR、TPGF等算法进行仿真对比分析,实验结果表明DSMQRA算法能够有效延长网络生存时间、降低丢包率、减小帧延时、图像峰值信噪比较高,更加适合无线多媒体传感器网络视频流数据传输。     

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。     

基于WaveMesh的煤矿无线传感器自组网设计

该文针对煤矿巷道监测中传感器网络数据无线传输应用做了研究。基于WaveMesh协议优异的路由和防碰撞算法，巷道内无线传感器数据实现多跳路由、可靠传输和高实时性。WaveMesh无线传感器网络采用自组织分簇树网络架构。root节点在数秒钟内采集全网所有传感器的数据。传感器节点上电自动入网通讯。网络容量可动态扩展，抗干扰能力强。所有节点都可休眠并且满足低功耗应用。WaveMesh专有的全网异步唤醒算法，相比其他自组网如ZigBee，网络性能有很大提高。     

基于WSN的声表面波微压力传感器的研究

无线传感器网络是一种新型综合智能信息系统,它在实现数据采集、信息感知、智能控制方面展现了较高的应用价值.无线传感器网络技术在灵敏性、容错性、可扩展性和连通性等方面的要求决定了它面临着许多制约因素和挑战性问题,亟待解决和完善.在无线传感器网络原理的基础上,对传感器节点中的微压力传感器进行研究.通过分析不同压电材料的性能,选取基片的材料,并使用有限元分析法对基片结构进行受力分析,确定边界条件,基于最小二乘法建立线性回归数学模型并进行曲线拟合,得出频率与压力的关系.该研究能够模拟无线传感网络节点中数据的采集,对无线传感网络的数据优化、算法优化有重要的意义.     

无线传感器网络中一种环状空间相关性模型

无线传感器网络特点之一是监测事件的节点分布稠密,相互邻近的节点获得的事件观测值具有很高的相关性。因此,如何消除这种空间相关性以改善网络性能是一个重要的研究课题。提出一种适合无线传感器网络中的事件监测应用的环状空间相关性模型。该模型依据离事件源距离相等节点采样数据空间相关性更高的事实,针对能量衰减模型,采用最小二乘估计对事件源进行更精确的估计。基于新模型,进一步讨论了节点间采样值的空间相关性。模拟实验表明,对传感器网络异常事件监测应用选取适当规模的代表性节点,新模型比现有模型的精确度提高两个数量级以上。新模型能更精确地挖掘传感器网络中的空间相关性,为开发基于空间相关性的传感器网络MAC协议提供了更好的理论框架。     

无线传感器网络测试技术与测试平台研究

随着无线传感器网络应用研究的不断深入,通过实际传感器节点建立网络平台进行网络测试越来越受到人们的重视。本文对无线传感器网络测试技术和测试平台进行了探讨,并分别对搭建测试平台中的三个关键问题：量化评估节点度网络的状态信息、监视控制节点网络行为、反映大规模网络应用环境,以度解决这三个问题的技术方案进行了介绍和讨论。为无线传感器网络平台的实际设计工作提供了指导和借鉴。     

无线传感器网络中一种环状空间相关性模型*

无线传感器网络特点之一是监测事件的节点分布稠密,相互邻近的节点获得的事件观测值具有很高的相关性。因此,如何消除这种空间相关性以改善网络性能是一个重要的研究课题。提出一种适合无线传感器网络中的事件监测应用的环状空间相关性模型。该模型依据离事件源距离相等节点采样数据空间相关性更高的事实,针对能量衰减模型,采用最小二乘估计对事件源进行更精确的估计。基于新模型,进一步讨论了节点间采样值的空间相关性。模拟实验表明,对传感器网络异常事件监测应用选取适当规模的代表性节点,新模型比现有模型的精确度提高两个数量级以上。新模型能更精确地挖掘传感器网络中的空间相关性,为开发基于空间相关性的传感器网络MAC协议提供了更好的理论框架。     

飞机状态监测无线传感器网络系统

ZigBee技术与无线传感器网络完美地结合在一起,成为无线传感器网络中无线通信应用的首选技术之一,具有低功耗、低成本、网络容量大、灵活安全和抗干扰能力强等特点.用ZigBee技术研制的飞机状态监测无线传感器网络系统布线少,可减少整个系统的重量和成本,增加系统的灵活性,还可快速的布局和监测数据,实时地传输动态信息,可以使飞机状态监测和故障诊断技术达到一个新水平,有力推动航空技术的发展.基于这一应用要求,将新型传感器和无线传感器网络技术相结合,设计了用于飞机状态监测的无线传感器网络系统方案及其相关节点,实验实现了系统的基本功能,初步验证了此飞机状态监测系统的可行性.     

基于无线传感器网络的森林火灾监测预警系统

无线传感器网络是信息科学的一个新研究领域,提出了一种基于无线传感器网络的森林火灾监测预警技术的系统框架及其实现方案,重点讨论了森林火灾预测预报模型、无线传感器网络节点的部署及拓扑形成机制、传感器网络节点与火险精确定位方法、无线通信协议等关键问题.     

无线传感器网络低功耗设计综述

无线传感器网络(W SN)综合了传感器技术、嵌入式技术、分布式信息处理技术和网络通信技术,能够协作地实时监测、感知和采集各种环境对象的信息,并将信息传递给系统用户主机进行分析、处理。W SN中的节点,具有感知和路由的功能,在实际的应用中,功耗是影响节点工作寿命的关键因素。为实现一种低功耗的W SN,可以从W SN的体系结构、传感器节点以及网络各层次通信协议等角度去设计实现。在该领域还存在一些亟待解决的问题。     

Random Walk Routing in WSNs with Regular Topologies

Topology is one of the most important characteristics for any type of networks because it represents the network's inherent properties and has great impact on the performance of the network. For wireless sensor networks (WSN), a well-deployed regular topology can help save more energy than what a random topology can do. WSNs with regular topologies can prolong network lifetime as studied in many previous work. However, little work has been done in developing effective routing algorithms for WSNs with regular topologies, except routing along a shortest path with the knowledge of global location information of sensor nodes. In this paper, a new routing protocol based on random walk is proposed. It does not require global location information. It also achieves load balancing property inherently for WSNs which is difficult to achieve by other routing protocols. In the scenarios where the message required to be sent to the base station is in comparatively small size with the inquiry message among neighboring nodes, it is proved that the random walk routing protocol can guarantee high probability of successful transmission from the source to the base station with the same amount of energy consumption as the shortest path routing. Since in many applications of WSNs, sensor nodes often send only beep-like small messages to the base station to report their status, our proposed random walk routing is thus a viable scheme and can work very efficiently especially in these application scenarios. The random walk routing provides load balancing in the WSN as mentioned, however, the nodes near to the base station are inevitably under heavier burden than those far away from the base station. Therefore, a density-aware deployment scheme is further proposed to guarantee that the heavy-load nodes do not affect the network lifetime even if their energy is exhausted. The main idea is deploying sensors with different densities according to their distance to the base station. It will be shown in this paper that incorporating the random walk routing protocol with the density-aware deployment scheme can effectively prolong the network lifetime.     

基于无线传感器网络的钻井井场监测系统

无线传感器网络已经广泛应用于工业监控领域,本设计在无人值守作业条件下,能够连续监测钻井井场各种信息的系统.运用无线传感器网络技术设计了泥浆压力、温度、硫化氢等传感器节点,实现现场信息采集,运用优化理论设计的数据传输协议完成数据的高效传输.各无线传感器节点采用锂电池供电,体积小,监控中心观察到的井场信息能够实时反映现场的状态,实现数字化油田.     

DAI based wireless sensor network for multimedia applications

In Wireless Multimedia Sensor Network (WMSN), the time critical and delay sensitive applications like video, audio, image demands high bandwidth and transmission resources. The provision of Cognitive Radio (CR) can effectively utilize the available spectrum in the most appropriate way to provide high bandwidth in the Wireless Sensor Network (WSN) environment as Cognitive Radio sensor network (CRSN). The CR features are applicable in WMSN paradigm with required changes in transmission parameter for bandwidth hungry multimedia applications. In this paper, we propose an approach for setting up a cost-efficient and higher data rates communication in Wireless Multimedia Cognitive Radio Sensor Network (WMCRSN). The process analyses power allocation for sensor nodes by dynamic channel modelling and allocates power using multi-agent based Distributed Artificial Intelligence (DAI) in WMCRSN applications. The novelty in the approach lies in analyzing the real-time spectrum sensing outputs system for high data rate wireless multimedia applications. The DAI makes the process of power allocation in a smart way for having low latency based intra and inter cluster communication between sensor nodes. The performance parameters of the network, i.e. probability of detection and false alarm with the modelled error rates are presented. The mathematical analysis and simulation results justifies the feasibility and merits of the proposed method over conventional methods.