面向灾难救援的数据逃逸理论及算法的研究

在灾难救援应用中，往往由于缺乏灾难现场数据而影响搜救效率,造成不必要的人员伤亡。利用无线传感器网络收集灾难现场数据，能够为灾难救援提供重要的决策依据。现有灾难救援应用中的数据收集工作通常假设传感器网络能够容忍灾难的破坏，灾难发生后仍能保持区域的连通性和覆盖性。然而实际情况中由于节点的死亡而导致网络分割，从而不能提供有效的连通与覆盖。打破传统灾难救援应用中利用冗余性来保证网络在灾后能够正常运行的局限性,本项目提出数据逃逸的创新性思想，即利用灾难发生与网络被破坏的时间间隙将危险区域中节点感知的重要现场数据，在尽可能短的时间内尽可能多地逃逸到相对安全的区域中。即使网络被破坏，也能根据逃逸的现场数据，还原灾难时刻的现场场景，从而有助于指导灾难救援工作。项目主要研究内容包括：1）灾难模型的建立；2）数据逃逸算法及其评估；3）数据逃逸试验床构建。本项目的研究将为灾后应用系统的研究提供新的思路。

在灾难事件发生时，由于基础设施被破坏，救援队伍无法有效获得幸存者人数、位置以及生命体征等重要现场信息，从而错过了最佳援救时间。而现有灾后救援的相关研究大多利用传感网来收集灾后数据，并用来提高救援效率。但是这些工作大都假设灾难发生后仍能保持区域的连通性和覆盖性,而实际情况并非如此,很难保证在灾难事件冲击下，网络能保持连通性并覆盖所有受灾人群。本项目提出数据逃逸的创新性思想，即利用灾难发生与网络被破坏的时间间隙将危险区域中节点感知的重要现场数据，在尽可能短的时间内尽可能多地逃逸到相对安全的区域中。即使网络被破坏，也能根据逃逸的现场数据，还原灾难时刻的现场场景，从而有助于指导灾难救援工作。. 本项目主要研究工作包括： . 1.基于无线传感器节点的灾后数据逃逸算法和协议研究。即灾难发生后，利用灾难发生与网络被破坏的这段时间内有效地组织传感器节点，将危险区域中节点感知的重要现场数据，在尽可能短的时间内尽可能多地逃逸到相对安全的区域中。. 2.基于智能手机的灾后数据逃逸算法和协议研究。由于无线传感器节点的能力受限、覆盖范围不确定、成本高等问题，结合智能手机覆盖程度高和节点能力强等优点，我们将智能手机替代无线传感器节点，并利用智能手机内置传感器感知周边物理信息和人体生理特征信息，进一步推动了灾后数据逃逸理论的研究。. 3.具有自私行为节点的数据逃逸算法和协议研究。由于智能手机的支配者自私行为的存在，本项目扩大了数据逃逸的应用场景，即针对网络节点存在自私行为的现实情况，对数据的逃逸或传输展开研究。. 本项目取得了较为丰富的研究成果，共发表基金署名论文27篇，实现了一个系统原型，承办了第8届移动自组织和传感器网络国际会议。通过对本项目相关理论和算法的研究，将为灾难的人道主义救援提供新思路和实际应用基础。