无线多媒体传感器网络关键技术研究验收报告.ppt

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1、无线多媒体传感器网络关键技术研究课题负责人：汪敏“特种光纤与光接入网”省部共建国家重点实验室培养基地上海大学2010.12.17上海市科委地方能力建设项目（08220510900）项目验收报告报告内容立项背景1项目目标与研究内容2关键技术解决方案3考核指标完成情况4资金预算和实际使用情况5项目总结与展望61一、立项背景无线多媒体传感器网络（WMSNs）是在传统无线传感器网络基础上引入了音频、视频、图像等多媒体信息感知功能的一种新型传感器网络。WMSNs布设在无人值守的环境中，传送语音、图像等多媒体业务，可广泛应用于战场可视化监控、环境监测、安全监控、智能家

2、居、医疗卫生等领域。2003年以来，国内外研究人员开展了WMSNs技术的探索性研究。相对于传统WSNs，WMSNs在能耗分布、QoS要求、传感模型等方面具有显著的个性化特点，在基础理论和实现技术层面面临大量挑战。WSNsWMSNs能耗分布能耗低，主要集中在无线收发上能耗高，数据采集、处理能耗不容忽视处理任务简单，简单的加、减、乘等复杂，图像压缩编码、分布式视频处理等QoS要求无QoS要求对实时性，吞吐量要求高功能应用功能简单，简单环境监测等功能丰富，能完成目标探测、识别、定位、跟踪等传感模型全向型，可从任意方向感知数据视频传感器有很强的方向性核心问题能耗最小

3、化在满足QoS情况下能耗最小化目前的研究趋势：功耗低，但仅能传输低分辨率的图片低速率MCU+CC2420+摄像头功耗高，可实现单跳实时图像传输高性能MCU+802.11b+摄像头这些研究尚处于起步阶段，目前报道的成果不多，距离实际需求还相差甚远.报告内容立项背景1项目目标与研究内容2关键技术解决方案3考核指标完成情况4资金预算和实际使用情况5项目总结与展望62二、项目目标与研究内容提出一种分布式WMSNs混合网络体系结构设计高效的网络协议和低功耗、高性能的视频节点研究面向多跳传输环境的网络资源优化和图像压缩算法等关键问题建立WMSNs演示系统，为WMSNs网

4、络的实用化进行有益尝试总体目标面向大规模WMSNs的混合网络体系结构研究高能效的网络协议设计研究适合多跳网络的视频压缩算法开发低功耗、高性能的WMSNs视频节点多媒体信息的传输质量保障方法研究研究内容报告内容立项背景12项目目标与研究内容关键技术解决方案3考核指标完成情况4资金预算和实际使用情况5项目总结与展望63三、关键技术解决方案演示系统架构1.WMSN节点设备OMAP3530WIFIModuleUSBOTGCortexA8C64x+MICNandFlashTPS65950SAA7113USBHubI2CISPI2CRJ45RTL8100McBSPTLV

5、320AICVideoJTAGLocalBusSDCardGPSPowerTempSensorHumiSensor节点系统框图图像采集图像传输GPS信息采集温度采集湿度采集太阳能充电设备配置电源管理节点功能模块1.WMSN节点设备节点功能模块1.WMSN节点设备节点内部和外观图PC控制端节点设备2.图像编解码图像编解码流程视频采集视频调整压缩编码RTP封包UDP发送视频播放UDP接收RTP解包解码无线网络PCnodes2.图像编解码图像编解码流程VideocaptureVideoadjustmentCodingPackRTPUDPtransmissionPl

6、ayvideoUDPreceptionUnpackRTPDecodingWirelessNetworkPC控制端节点设备GStreamer管道流程2.图像编解码无线网络videoscaleSinkSrcudpsinkSinkrtpmp4vpaySinkSrcTIVidenc1SinkSrcv412srcSrcSinkdshowvideosinkSinkSrcrtpmp4vdepaySinkSrcffdecmpeg4SrcudpsrcPCnodesGStreamer管道流程2.图像编解码WirelessNetworkvideoscaleSinkSrcudpsi

7、nkSinkrtpmp4vpaySinkSrcTIVidenc1SinkSrcv412srcSrcSinkdshowvideosinkSinkSrcrtpmp4vdepaySinkSrcffdecmpeg4Srcudpsrc3.低功耗mesh协议网络拓扑对于实时流媒体传输，mesh协议是首选！3.低功耗mesh协议精简802.11s1）改进的802.11sHWMP协议2）802.11s邻居发现协议3）具体实现3.低功耗mesh协议精简802.11s1）改进的802.11sHWMP协议2）802.11s邻居发现协议3）具体实现3.低功耗mesh协议精简802.

8、11s1）改进的802.11sHWMP协议——考虑了