物联网环境下无线多媒体传感器网络QoS保障机制研究

无线多媒体传感器网络(WMSN)是物联网的重要支撑。QoS保障是WMSN网络应用的瓶颈技术之一，也是研究热点。本项目针对现有QoS保障未以数据信息量为保障对象的不足，结合WMSN的特点和新应用严格的QoS需求，从MAC层、网络层和传输层展开QoS保障研究，重点研究实时性和可靠性保障。本项目采用感知模块属性分析法和事件准确度判断方法，实现多媒体数据的质量分层和优先级设定。在此基础上，首先提出基于质量分层的QoS保障MAC算法。它通过结合数据的优先级和公平处理保障实时性，采用分组确认方式保障可靠性。接着，运用可靠性模型分析法和自适应速率转发机制构建一种强实时性、高可靠性路由算法；最后提出基于质量分层的QoS保障拥塞控制方法。它通过发现拥塞区域和拥塞区域内差异化处理不同优先级数据以实现差异化QoS保障。项目研究成果有助完善WMSN中QoS保障机制理论，并为扩展其在物联网中的新应用提供工程指导。

无线多媒体传感器网络（WMSN）是物联网的重要支撑。提高WMSN的QoS对物联网具有重要科学和工程意义。本项目主要从MAC层、网络层和传输层展开QoS保障研究。. 在硬件方面，研制了四向声相定位跟踪传感节点、多媒体无线传感器节点开发板、标量无线传感器节点开发板，完成了Crossbow传感网的搭建。. 在仿真平台方面，熟练使用OMNet++和NS2平台对各层协议分析与调试。. 关于算法设计方面，在MAC层，提出基于状态轮换分组的数据收集MAC协议、低占空比低碰撞的异步MAC协议等；在网络层，提出基于图的协作MIMO机制、基于预测式低延时地理路由方法等；在传输层，提出基于信道公平分配的拥塞控制方法等。依托项目还提出了基于边介数的无线传感网分簇方法、基于点介数的无线传感网簇头选择方法、基于接收信号强度的安全保障方法、基于无迹Rauch-Tung-Striebel平滑器动态估计方法等。另外，还对传感网中的多媒体数据应用压缩感知方法处理进行了初步研究，对传感网相关进展移植到社会网络进行了尝试。. 依托该项目开展了6次国际交流与合作、5次国内交流与合作；共发表15篇、申请专利15项、参与编写1部教材；1人获得“霍英东教育基金会第十四届高等院校青年教师奖二等奖”。项目经费开支合理。