基于信息年轮的物联网信息采集与数据传输机制研究

基本信息
批准号:61902358
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:26.00
负责人:贾日恒
学科分类:
依托单位:浙江师范大学
批准年份:2019
结题年份:2022
起止时间:2020-01-01 - 2022-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:
关键词:
智能感知感知质量增强数据传输实时感知信息采集
结项摘要

In recent years, the research on real-time sensing in the Internet of Things based on the Age of Information draws great attention. Because the Age of Information provides new theoretical foundation and technical method for minimizing the gap between the sensing delay and the finite information age. The key problem of realizing this technology is decided by the coupling design and optimization of the information acquisition and data transmission during the sensing process, for effectively minimizing the sensing delay in the real-time environment sensing. To this end, we explore the characteristics of the practical sensing environment, take the age of information as the performance metric of real-time sensing and mainly focus on the coupling design and optimization of the mechanisms of information acquisition and data transmission. In this project, we will do the following works to solve the problem. 1) For the heterogeneous sensing jobs and their random states, we design the distributed dynamic sampling strategy and meanwhile optimize the allocation of the limited bandwidth resources among the various sensing jobs. 2) For the constrained power supply of the sensing node, we design the energy-saving sampling and transmission power control mechanism, and optimize the energy allocation between the sampling and transmission. 3) For the complex transmission topology, we design the feedback sampling and cooperative transmission mechanism to achieve the dynamical matching between the information acquisition and the time-varying transmission environment. Overall, this project is to provide useful and insightful guidelines for the practical application of the real-time sensing in the Internet of Things.

近年来,基于信息年轮的物联网实时感知研究受到广泛关注,因为信息年轮为缩小感知时延与状态信息时效之间的差距提供了新的理论依据和技术方法。该技术实现的一大关键问题在于,如何针对物联网感知的信息采集与数据传输过程进行耦合设计与优化,以有效提升监测设备对于环境中状态变化的感知实时性。针对上述关键问题,本项目从实际物联网感知场景的特征出发,以信息年轮作为感知实时性的评价指标,重点关注物联网实时感知的信息采集与数据传输机制的耦合设计与优化,具体包括:(1)针对感知业务多样性和状态变化随机性,设计分布式动态采样机制,同时优化有限带宽资源在不同业务之间的分配;(2)针对传感节点供能受限,设计节能采样与传输功率控制机制,优化实时可用能量在采样与传输两者之间的分配;(3)针对传输拓扑复杂,设计反馈采样与传输协作机制,实现信息采集过程与时变传输环境的动态适配。研究结果将对物联网实时感知的实际应用提供有益参考。

项目摘要

近年来,基于信息年轮的物联网实时感知研究受到广泛关注,因为信息年轮为缩小感知时延与状态信息时效之间的差距提供了新的理论依据和技术方法。本项目从实际物联网感知场景的特征出发,以信息年轮作为感知实时性的评价指标,围绕多源异构任务感知与推断模型建立、节点自主获能与数据传输联合机制设计以及节点高效供能理论与方法三个方面,主要完成了以下创新性工作。首先充分考虑了实际情况,如感知任务在物理空间中的位置特性、任务的随机性和时效性以及用户处理感知任务的能力异质性等等因素,设计了更为有效和具有普适性的数据感知、传输与推断模型。其次,针对高动态和复杂的物联网感知应用场景下节点无法获得稳定能量供给的情况,基于一维离散空间和二维连续空间分别提出了基于深度强化学习的传感节点移动轨迹自适应优化机制,在能量获取与数据传输之间取得了平衡。最后,针对目前物联网采集与传输系统中传感节点的供能瓶颈,从静态充电、移动充电、全向充电和定向充电等多个维度充分研究了对传感网络进行无线供能的可行性并且针对充电能耗成本进行了优化,为保障物联网传感节点在传统电网不可接入的感知场景下得以获取稳定的电能以进行正常运作提供了一种新思路。研究结果将对物联网实时感知的实际应用提供有益参考。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

基于LS-SVM香梨可溶性糖的近红外光谱快速检测

基于LS-SVM香梨可溶性糖的近红外光谱快速检测

DOI:
发表时间:
2

结直肠癌免疫治疗的多模态影像及分子影像评估

结直肠癌免疫治疗的多模态影像及分子影像评估

DOI:10.13609/j.cnki.1000-0313.2022.04.019
发表时间:2022
3

智能煤矿建设路线与工程实践

智能煤矿建设路线与工程实践

DOI:10.13199/j.cnki.cst.2020.07.010
发表时间:2020
4

信息熵-保真度联合度量函数的单幅图像去雾方法

信息熵-保真度联合度量函数的单幅图像去雾方法

DOI:10.3724/SP.J.1089.2019.17435
发表时间:2019
5

高分五号卫星多角度偏振相机最优化估计反演:角度依赖与后验误差分析

高分五号卫星多角度偏振相机最优化估计反演:角度依赖与后验误差分析

DOI:10.7498/aps.68.20181682
发表时间:2019

贾日恒的其他基金

相似国自然基金

1

基于本体的物联网信息智能管理机制研究

批准号:61101235
批准年份:2011
负责人:熊大红
学科分类:F0113
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
2

高效能的互联网舆情信息分布式采集理论与算法研究

批准号:61173145
批准年份:2011
负责人:张伟哲
学科分类:F0205
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
3

物联网实时信息搜索与服务技术的研究

批准号:61772085
批准年份:2017
负责人:罗红
学科分类:F0208
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
4

煤矿物联网多源异构监测信息源端压缩采集方法研究

批准号:51204186
批准年份:2012
负责人:徐永刚
学科分类:E0410
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目