《未來無線網路體系結構與關鍵技術》是依託中國科學技術大學，由熊焰擔任項目負責人的重點項目。
基本介紹
- 中文名：未來無線網路體系結構與關鍵技術
- 項目類別：重點項目
- 項目負責人：熊焰
- 依託單位：中國科學技術大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
未來無線網路的主要形式之一是由大量嵌入在手機、汽車、筆記本電腦等無線通訊設備中的感測器所組成的一種大規模無線感測器網路,它能夠通過感測器將群體行為智慧型地刻畫為感知數據的過程,既能給日常生活和工作帶來方便，還能有效避免周圍緊急情況引發的各種危險,已成為一種新型的無線網路- - 群智感知網路。因此,迫切需要為群智感知網路構建一種體系結構並解決其所涉及的關鍵技術。本課題將從套用的角度研究群智感知網路的三層體系結構即通信網路層、數據管理層、數據分析層並探索各層所涉及的關鍵技術即研究網路層中基於可塑性干擾的通信、同步與診斷機制以增強多源群智感知網路節點的通信能力；研究數據管理層中基於實體模型的集成、存儲和查詢方法以減少異構感知數據的冗餘度，提高存儲和查詢效率；研究數據分析層中基於置信校驗的群智智慧型挖掘技術以提高對異常事件及覆蓋率問題的監測效果，從而推動我國未來無線網路體系結構及關鍵技術研究的進一步發展。
結題摘要
現有無線網路主要形式有無線區域網路、無線城域網、移動自組網以及面向單一套用的無線感測器網等等。隨著手機、汽車、PDA 等無線通訊設備在人們日常生活中的日益普及，未來無線網路的主要形式之一是由廣泛分布在全世界各個角落大量嵌入在這些無線通訊設備中的感測器所組成的一種新型大規模無線感測器網路，即人們稱之為群智感知網路。 目前，人們還只停留在各自獨立利用其擁有的無線感測器進行感知的階段，並沒有組成一個群體，使群體內所有感知信息被大家充分利用。因此，人們迫切地希望未來無線網路能夠感知周圍的信息，通過感測器將群體行為智慧型地刻畫為感知數據，為日常生活和工作帶來方便，還能有效避免周圍緊急情況引發的各種危險。 我們的項目的主要貢獻如下： （1）提出一種基於群智感知網路的任務安全分發技術，通過將球箱理論中的 d-choice 方法套用到任務分配過程中，在實現全體用戶負載均衡的同時，根據制定的閾值策略，保證用戶任務的安全性。相比隨機任務分配技術，所提出的技術能夠更有效地均衡任務負載，從而保證任務安全。 （2）解決異構無線網路中用戶需求的多樣性增益問題。我們引入了另一個潛在的性能增益維度，即用戶需求的多樣性增益。為了獲得這種收益，我們提出以用戶需求為中心的最佳化，用戶尋求最大化的體驗質量（QoE），並提出了一種分散式的QoE均衡學習算法。 （3）提出通過手機晃動和聲音信號進行測向和室內定位的方案。通過結合都卜勒頻移計算的相對速度和智慧型手機的慣性感測器的相對速度來獲得聲源的精確方向，並實現自身的定位和測向。 （4）提出通過反射路徑重建室內布局的方案。利用障礙物的外觀可以引起附加的反射路徑這一特點，勾畫出障礙物的表面，最後估計出障礙物的形狀，大小以及位置。 （5）提出一種高效的大規模無線感測器網路壓縮數據收集路由方案。提出了一種基於稀疏隨機投影的高效數據收集分簇路由方案。該方案的目的是降低數據傳輸的能量消耗，減少每個 CS 測量採集中的感測器節點數目。
