基于OMAP的无线多媒体传感网图像节点设计

作为一个多学科高度交叉的全新研究领域,无线多媒体传感器网络近几年备受关注。要构建高效、灵活的无线多媒体传感器网络,有大量挑战性的工作要做,尤其是低功耗设计问题,需要进行深入的研究。设计了基于OMAP5910的无线多媒体传感器网络图像传感节点;重点针对处理器的双核通信机制进行了研究,采用DMA实现了零时间的数据搬移;通过分析节点处理器功耗特点,从硬件和软件设计两个层面给出了节能策略,为下一步的研究提供了有益的指导。     

基于事件捕获的无线传感网络节点能耗实时估计

无线传感网络节点能耗的动态估计对于延长网络的寿命非常关键。针对无线传感网络节点的实时能耗估计,以运行TinyOS的MICAz节点作为目标平台,对TinyOS进行了功能扩展,用nesC语言设计了一个基于事件捕获的能耗估计模块。采用数据采集卡对各硬件模块的功耗模型进行了标定,实验结果表明该方法的时间和空间开销较小,估计精度约为4%。     

时延受限能耗均衡的无线传感网数据采集树

为延长网络寿命,缩短网络汇聚时延,提出了一个时延受限,能耗均衡的传感网数据采集树构建方法。该方法以节点的剩余能量和节点间距离为参数构建权值函数,使用Dijkstra算法计算一个最小加权能耗生成树。在此基础上,沿最小加权路径,对生成树进行局部调整,从而在满足时延要求的同时,均衡网络能耗。实验表明,该方法延长了网络平均生存期,达到了均衡网络能耗的目的。     

一种无线姿态传感节点的能耗优化研究

降低姿态监测传感节点能耗,延长其服务期限是工程应用中的关键点之一。设计缓冲采样方式,以增大传感节点处在休眠状态的时间比重;针对通信中空闲监听带来的能耗损失问题,采用低频唤醒芯片实现间接监听方式以减低连续监听的能耗。采用“缓冲采样+间接监听”的解决方案,本文设计了一种用于监测姿态信息的超低能耗无线传感节点。理论分析证明连续采样的能耗是缓冲采样的115.62倍。实验表明,参照三种采样方式和两种监听方式的六组对照组合,传感节点在最优组合下的能耗仅是最劣组合下的0.42%,节省99.58%的能量,延长238倍的预计工作寿命。一个配有一节2/3AA型1.65 Ah容量锂原电池的传感节点预测能够提供3.58年的连续监测服务,为畜牧业信息化提供应用实践借鉴。     

医院无线传感网络分区节点能耗动态均衡算法

为解决能量消耗快、使用寿命短的问题,提出一种医院无线传感网络分区节点能耗动态均衡算法。计算医院内大流数据传输产生拥挤概率,明确候选路径选取最优结果,调度拥堵概率小的大数据流,建立节点能耗模型,计算节点跳转合作间能量消耗,凭借振动补给模型补充部分节点能量。受距离影响,节点间的补给程度不同,需计算单元中簇头数量迭代关系,利用簇点间传输数据融合率,确定单元个数及各单元簇头节点个数,平衡各节点耗能。实验结果证明,动态均衡算法节点能量消耗均衡,能有效延长节点使用时间,提高网络吞吐量、缩短时延。     

无线传感器节点实时能耗监测

无线传感器网络设计的关键技术环节之一是低功耗。首先要准确地检测到运行时各模块的能量消耗,然后才能够进行控制优化。然而,应用上的需求千差万别,导致硬件平台的多样性。本文选取无线传感器网络领域节点能量消耗检测作为研究方向,提出了一种便携的无线传感器节点能耗数据采集装置,能够实时采集节点的电压、电流信息。针对当前研究集中于仿真模拟,这种装置可用于实际环境的能量消耗检测,检测精度高。在MicaZ节点上的实验结果表明,该系统能以较高精度监测节点的能量效率。实际测量发现,传感器网络中传感器能耗也属能量消耗的一部分,且消耗量不可忽视,为今后的研究改进提供了新的参考。     

无线多媒体传感网视频流多径路由算法优化

提出了优化蚁群算法的多径路由的计算方法,对网络链路内部具备的人工信息素进行相应的初期分布改善和优化,对提升网络数据的输送量以及优化视频的运行性能具有重要意义,试验结果证实,算法ACMRA对优化网络使用性能、改善视频输送性能及延缓网络生命,具有较高的可行性和优势特点。     

无线传感器网络监测区内节点能耗估计

该文通过对传感器网络监测域内节点能耗建模与节点在区域中的理想网络部署建模,从理论上分析了传感器网络最优部署时各处位置的节点能耗变化趋势,并总结出了EC能耗曲线。以J—Sim为仿真平台．仿真试验提取了特定条件下测试区内不同位置的节点能耗并依此绘制成曲线与EC曲线拟合,验证了EC曲线的有效性。将依据EC曲线计算出的网络寿命上限与文献[9]提出的网络寿命上限结果比较可知,由该模型得到的网络寿命上限以及节点能耗曲线更加逼近真实网络。     

多媒体无线传感器网络体系结构

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。介绍了多媒体传感器网络的概念与特点,通过与传统传感器网络相比较,着重探讨了多媒体传感器网络的体系结构特点,并分析了在网络体系结构方面亟待解决的问题,并展望了其未来的发展趋势。     

无线传感器网络节能关键技术及能耗一致性研究

无线传感器网络在许多领域有重要的应用价值,而能耗问题一直是其技术发展的瓶颈。基于对无线传感器网络关键技术的研究,进一步探讨了国内外节能技术的发展,总结了现有节能技术的优势和不足,并提出了能耗一致性的问题,结合拓扑控制技术给出了合成能耗控制模型,对提高系统能量利用率有一定意义。     

无线多媒体传感器网络中相机节点的设计与实现

相机节点是组建无线多媒体传感器网络(WMSNs)的核心部分。提出了一种基于TMS320C6204的低功耗、低成本、中等图像传输质量的WMSNs相机节点设计方案,完成了相应的硬件电路设计,介绍了其工作原理、系统流程,详细说明了DSP与图像传感器、DSP与无线收发模块之间的接口方法,并基于波特率、图像压缩进行了定量分析。     

面向无线多媒体传感器网络的JPEG 2000图像编码算法

在资源受限的无线多媒体传感器网络(WMSNs)中进行图像编码和传输需要综合考虑能量消耗、压缩率和图像质量三者之间平衡的图像编码方案。对基于离散小波变换的图像编码算法的能耗进行建模分析,提出了一种适用于WMSNs的能量有效的JPEG 2000图像编码算法,根据网络条件和图像质量的限制,使用查找表来选择适当的量子化层级和小波变换层级以减少能量消耗。并采用半可靠的方案进行图像传输,节点根据剩余能量和数据优先级来决定转发或丢弃。仿真实验结果表明:所提出的方法能够在保证所要求图像质量的情况下,有效地降低无线传感器节点的计算和通信能耗。     

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。     

无线多媒体传感器网络多路径路由协议综述

在无线多媒体传感器网络路由协议中,多路径路由协议（MRP）有利于提高数据传输的可靠性和实现网络负载平衡,为多媒体数据流提供服务质量（QoS）保障。介绍了MRP的分类方法,并根据路由建立时机和数据传输技术,将其分为主动式、响应式和编码式三大类,对每一类涉及的MRP进行了详细的阐述和分析。最后归纳比较这些协议的特点,并指出MRP未来的研究重点。     

基于网格拓扑的无线传感器网络低能耗路由策略

针对无线传感器网络的能量消耗,提出了一种新型高效的低能耗路由算法。基于网格拓扑结构,主要解决了延迟约束下的中继节点选择问题。通过将问题转化为0～1整数线性规划,可以得到最终的中继选择。所研究的算法主要应用于实时无线传感器网络系统,它能够在满足延迟约束的条件下给出低能耗的路由策略。仿真结果表明:提出的算法能有效地减少无线传感器网络的能量消耗,延长网络寿命。     

无线传感器网络节点的低功耗设计

无线传感器网络(WSNs)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。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。设计分析了WSNs系统功率消耗的构成,并从硬件和软件方面提出和总结了WSNs的低功耗设计方法,设计了一种低功耗的WSNs节点,并进行了测试,结果证明:该方法适合WSNs节点的应用,具有易使用、低功耗特点。     

一种适用于多媒体传感器网络的图像拼接算法

为充分利用有限的资源产生高分辨率、宽视角图像,考虑到相邻无线视频节点之间的信息冗余性,提出一种适用于无线多媒体传感器网络的图像拼接算法。使用分块搜索算法进行图像配准以降低能耗,改进绝对差值和算法以提高图像配准的精度,并使用渐进渐出的加权平均算法对图像进行缝合,图像拼接之后与基站间的通信量减少,可以有效降低网络负载。仿真实验结果表明,所提出的算法在保证一定图像配准精度和图像质量的情况下,计算复杂度较低,可以有效节约能量。     

无线传感器网络能量管理研究

传感器节点能量受限的特点使能量管理成为无线传感器网络(WSNs)设计的一个重要内容。对近年来无线传感器能量管理的研究进展进行了讨论和综述,指出了WSNs能量管理面临的问题与挑战。在分类阐述和比较当前具有代表性的各种休眠机制的同时,介绍了动态电压调节、动态功率管理、数据融合等能量管理策略。最后,指出了WSNs能量管理的未来发展方向。     

无线传感器网络节能专利技术综述

介绍了无线传感器网络的专利申请态势,并基于专利申请以网络分层模型的形式梳理了无线传感器网络节能专利技术的各技术分支和典型专利技术,重点描述了针对数据传输的节能专利技术,并绘制了节能专利技术分支图,可以为相关领域的技术人员利用专利技术综述全面了解背景技术,理解技术实质并洞悉专利技术发展趋势提供帮助.