中高速传感器网络关键技术研究

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1、Vol.4No.5/May.010中高速传感器网络关键技术研究陶利强　李青华摘要中高速传感器网络，是指具有实时性要求的传感器网络，它包括工业实时控制的传感器网络和无线多媒体传感器网络(WMSNs)等新型传感器网络，具有广阔的应用前景。本文分析了中高速传感器网络区别于传统WSNs的个性化特点,对MAC协议、路由协议、拥塞控制等中高速传感网络关键技术的国内外研究现状、面临的问题进行了探讨,并提出了一种区分服务的拥塞控制算法和一种基于运动监测的视频监控方法。关键词无线传感器网络；实时传输；MAC协议；路由协议；视频编解码1介绍无线传感器网络通过各类集成化的微型传感器

2、协计、网络覆盖与部署、蜂窝移动网络接入技术，可以作地实时监测，感知和采集各种环境或监测对象的信解决传统传感器网络中节点无法移动、能量消耗过息，通过嵌入式系统对信息进行处理，并通过随机自组快、数据传输速度较慢等诸多问题，同时为用户提供织无线通信网络以多跳中继方式将所感知信息传送到用一定的服务质量保证。户终端，从而真正实现“无处不在的计算”理念。目前中高速传感器网络中有许多亟待解决的关键目前传统无线传感器网络在传输速率、节点的处技术，包括网络架构与模型、MAC协议算法、组网理能力、感知信息多样性、网络内通信、成本、系统能路由协议、基本互联单元的跨层设计与优化、无线资

3、量供应、高效的传感器网络结构和服务质量等方面，仍源管理、QoS保证技术、信息处理技术、信息安全保然面临着许多问题，使得传统的无线传感器网络主要应证技术、灵活的数据查询与检索技术、节点部署及网用在低速的、高密度的、大范围分布的，低处理能力的络覆盖技术、高容错技术、定位技术等，及中高速无应用上。在某些应用中，如高质量的视频监控、多元化线传感器网络的软硬件实验验证系统。信息采集和处理、复杂任务的处理、高精度的定位等应中高速无线传感器网络在军事国防、工农业、城用方面，传统的传感器网络无能为力。市管理、生物医疗、环境监测、抢险救灾、反恐、危险中高速传感器网络的研究涉及了传

4、感器网络中区域远程控制等许多领域获得广泛的应用，研究中高速高精度定位与测量技术、数据融合技术、射频模块设无线传感网络具有重要的科研价值和巨大实用价值。传统低速传感网新型中高速传感网任务处理简单，加、减、乘、除平均等操作复杂处理(图像压缩，视频分析)感知信息有限，延时容忍，简单的环境监测服务多样,多元数据,高时实性核心问题:能耗核心问题:在满足QoS(延时.可靠性)图1传统的低速传感网络与中高速传感网络中高速传感器网络关键技术研究2008年12月25日，广东省政府发布了“关于加层网络体系结构。视频传感器节点间几乎没有协作，强信息技术和互连网应用、建设数字广东的

5、意见”。独立地完成数据采集和任务处理,并与控制主机(即汇其中专门提到“完善泛在网络支撑环境、建设无聚节点)直接相连。在此结构中,控制主机瓶颈处理压线宽带都市群”“形成随时随地随需的信息服务环力尤其突出，仅适合小规模的网络部署，很难适应日境”，这其中就包括实时中高速传感器网络。因此关益扩大的传感器网络规模和海量的环境监测数据。系重大，关乎着城市未来的发展。发展实时中高速传Kulkarni等人在文献[2]中设计了一个多层协作的感器网络等高新技术的最终目标就是服务民生，改善视频传感器网络体系结构。网络自底向上分为3个层人的生活质量，同时促进城市工业的发展。而中高次，同

6、层间节点同构(软/硬件结构及组成)；而出于速传感器网络，可以帮助我们获得随时、随地的视频系统监测能力多样化考虑，异层间节点处理能力存在信息，是提升城市信息环境的重要技术手段,同时也较大的差异。而且，节点能力(感知、存储、处理等)是广东省打造宽带网络都市群的重要目的之一。自底向上逐层增强。低层节点通过对感知数据进行分中高速传感器网络关键技术的突破可以满足用析，以决定是否唤醒高层，以实现场景更为有效的监户日益增长的多媒体信息的需求。同时，其成果的产测。这种结构有点类似于主从结构，具有很好的灵活业化可带动更多的相关产业，如视频监控网络，多元性，但同样需要额外的硬件支持

7、。需要指出的是，网化信息采集等。总之，中高速传感器网络的研究涉及络中不同层节点性能的异构保证了监测任务的灵活性了众多关键技术，可以解决传统传感器网络中诸多问和多样性，在达到同样甚至更高监测能力的情况下，题。中高速传感器网络的研究将成为无线传感器网络降低了网络设备的总体造价。研究的核心课题，为积极推进我国传感器网络研究的DANTao，MAHuadong等人在文献[3]提出，深度和广度具有及其重要的意义。中高速传感器网络的大数据量和方向性传感两个显著特点使其有别于其他传统的传感器网络。如何能有效地利用多节点间协同工作，处理网络中大数据量视频信息，成为当前亟待解决的技

8、术难题之一。该文设计了一