《無線感測器網路中信息分發關鍵技術的研究及實現》是依託北京郵電大學，由唐碧華擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：無線感測器網路中信息分發關鍵技術的研究及實現
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：唐碧華
- 依託單位：北京郵電大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
隨著無線感測器網路（Wireless Sensor Network，WSN）的技術進步，WSN與核心網路的融合已成為重要發展趨勢。本項目的研究目標是在WSN中研究發布/訂閱機制，建立WSN信息分發平台，提高感知信息的數據粒度，減少無用數據的傳送，提高能量的有效性，保證用戶智慧型便捷地獲取感知信息，實現WSN與核心網路的數據共享和信息融合。研究內容包括：建立WSN的信息分發模型和信息分發體系；研究高效智慧型的信息分發路由算法；研究服務區分度高、算法複雜度低、實時性好的信息匹配算法；制定最佳化的數據傳輸策略，提高網路性能；研究以提高能量有效性為目標的分級QoS技術；搭建WSN信息分發原型平台，並對關鍵技術進行驗證。通過本項目的研究將為無線感測器網路信息分發技術的研究提供理論支持和方法驗證，在理論研究與套用實現方面都具有重要意義。
結題摘要
信息分發技術是無線感測器網路研究的關鍵點之一。本項目針對WSN中的發布/訂閱機制研究中的核心問題在發布/訂閱機制WSN信息分發體系、發布/訂閱機制WSN信息分發路由算法、發布/訂閱中間件的匹配算法、發布/訂閱機制WSN數據傳輸策略、分級QoS服務策略、WSN信息分發體系試驗平台建立等方面展開了深入的研究。項目基於現有WSN雙層的網路架構，將發布/訂閱信息分發機制套用於感知節點和匯聚節點的網路實體上，提出並建立了一種新的功能更完善、結構更合理的WSN信息分發體系結構。在WSN信息分發路由算法研究方面，項目以避免基於內容的發布/訂閱樹結構的高維護開銷為出發點，充分發揮發布/訂閱樹高效事件轉發機制，提出了一種基於發布/訂閱機制的大規模移動WSN信息分發路由算法。項目提出了一種新的WSN發布/訂閱中間件中信息匹配算法，具有區分度高、算法複雜度低、實時性好的優點。算法可高效地找到與給定的事件相匹配的中間件的所有訂閱條件，提高了中間件匹配的時間效率、空間效率和訂閱維護的效率。項目進一步研究並提出了新的基於發布/訂閱機制的WSN數據傳輸策略。該策略包括了異步互動，可靠的傳送服務，動態發現服務，以及適用於移動環境的多種QoS策略，支持移動WSN節點在WSN系統多個接入點之間的數據傳輸，通過持久可靠DDS通信來完成連線斷開時的操作，提高了WSN負載均衡度和數據傳輸的實時性。 在分級QoS服務策略研究工作中，項目提出了新的算法，匯聚節點能自動根據各感知節點所提供的QoS級別判定選擇由哪個感知節點提供信息，不僅能夠有效地增加無線感測器網路生存時間，還能夠在網路整體性能和網路的服務質量之間進行自動均衡。為驗證項目理論研究成果可行性，項目組搭建了基於發布/訂閱機制的WSN信息分發驗證平台，通過網路測試和分析，驗證和最佳化了網路體系結構，提供了網路體系的基本協定支持，並研究了網路實體的軟體功能模組，平台具有很好的異構網路兼容性，支持多種接入方式。項目圍繞WSN中信息分發技術的若干核心難點開展研究工作，取得了一系列的研究成果，在國內外學術刊物及會議上發表學術論文21篇，其中SCI刊源2篇，EI刊源19篇，已申請國家發明專利2項，軟體著作權1項，並培養了3名博士，6名碩士。項目研究的學術成果和驗證平台為更深入的網路研究提供了理論依據
