无线传感网络分布式低能耗事件检测理论与方法研究

事件检测是无线传感网络的重要应用，典型的应用例子包括森林火灾防范和环境污染防治等。现有关于事件检测的研究还存在诸多不足，没有形成对事件检测成系统的研究。本课题将深入研究无线传感网络分布式低能耗事件检测的理论与方法。首先，通过对现实世界中异常事件的分析和归纳，建立科学的基础模型，分析系统的检测性能，刻画检测性能与系统能耗的内在关系，为传感器网络的部署提供科学依据。其次，面向固定能耗的应用需求，研究检测性能优化问题，提出高效的分布式性能优化方法，以显著提升系统的检测性能。第三，研究事件检测服务质量供应问题，提出分布式动态服务质量保障方案，并最大化系统的工作寿命。最后，分析事件检测的数据传输需求，结合节点的动态休眠特性，实现针对事件检测的高可靠事件传输服务。本课题的成功开展将形成无线传感网络低能耗分布式事件检测的若干基础理论和关键技术，为无线传感网络实用化发展作出贡献。

本课题组按照项目计划书所设定的目标及工作计划开展研究。总体目标是通过对事件检测应用的深入分析，研究无线传感网络低能耗分布式事件检测的理论，突破若干关键技术。通过四个研究内容深入开展研究工作：（1）模型建立与性能分析，（2）分布式事件检测算法及优化方法，（3）事件检测服务质量及分布式动态保障方法，及（4）高可靠事件传输服务。. 在量化考核指标完成方面，本课题的设定的量化考核指标为：发表国际会议论文10篇、期刊论文5篇；形成国内发明专利2项。本课题超额完成考核指标，发表国际会议论文22篇，包括IEEE INFOCOM 论文5篇、SIGKDD 1篇；发表期刊论文7篇，包括IEEE JSAC 1篇，IEEE TPDS 1篇；受理国内发明专利6项。本课题组的研究成果获得多个国际学术奖励，包括荣获国际学术会议MSN 2012“最佳论文”一次，2012年ACM GIS CUP (地图匹配算法竞赛)第四名。. 在重要研究成果方面，本课题取得的成果包括：（1）提出了低功耗传感器网络节点调度方法，优化了分布式事件检测的性能；（2）提出了低功耗传感器网络节点功耗管理方法，动态保障了事件检测的QoS性能；（3）提出了基于动态补偿的动态多路径路由方法，实现了多跳数据传输的可靠性；（4）提出了车辆传感网中基站节点的放置方法，提高了车辆传感网的时空覆盖度；（5）首次提出了基于移动车辆节点的红绿灯状态感知方法，提高了状态估计的准确度；（6）提出了基于移动车辆节点的交通路况感知方法，有效降低了估计误差；（7）提出了利用ZibBee传感器网络构建WiFi强度的方法，实现了WiFi强度地图的实时准确估计；（8）提出了基于未来轨迹的路由方法，提升了高动态车辆传感网的感知数据传输的可靠性。. 在国内外学术合作交流方面，本课题组负责人受邀担任两个国际学术期刊（SCI检索）的编委，包括《Ad Hoc and Sensor Wireless Networks》及《International Journal of Distributed Sensor Networks》。本课题负责人参与多个国际学术会议的组织工作，如担任2011 IEEE INFOCOM 的Local Arrangement Chair等。本课题负责人受邀担任多个国际学术会议的组委会委员。