無線感測網路分散式低能耗事件檢測理論與方法研究

《無線感測網路分散式低能耗事件檢測理論與方法研究》是依託上海交通大學，由朱燕民擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：無線感測網路分散式低能耗事件檢測理論與方法研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：朱燕民
• 依託單位：上海交通大學

項目摘要

事件檢測是無線感測網路的重要套用，典型的套用例子包括森林火災防範和環境污染防治等。現有關於事件檢測的研究還存在諸多不足，沒有形成對事件檢測成系統的研究。本課題將深入研究無線感測網路分散式低能耗事件檢測的理論與方法。首先，通過對現實世界中異常事件的分析和歸納，建立科學的基礎模型，分析系統的檢測性能，刻畫檢測性能與系統能耗的內在關係，為感測器網路的部署提供科學依據。其次，面向固定能耗的套用需求，研究檢測性能最佳化問題，提出高效的分散式性能最佳化方法，以顯著提升系統的檢測性能。第三，研究事件檢測服務質量供應問題，提出分散式動態服務質量保障方案，並最大化系統的工作壽命。最後，分析事件檢測的數據傳輸需求，結合節點的動態休眠特性，實現針對事件檢測的高可靠事件傳輸服務。本課題的成功開展將形成無線感測網路低能耗分散式事件檢測的若干基礎理論和關鍵技術，為無線感測網路實用化發展作出貢獻。

結題摘要

本課題組按照項目計畫書所設定的目標及工作計畫開展研究。總體目標是通過對事件檢測套用的深入分析，研究無線感測網路低能耗分散式事件檢測的理論，突破若干關鍵技術。通過四個研究內容深入開展研究工作：（1）模型建立與性能分析，（2）分散式事件檢測算法及最佳化方法，（3）事件檢測服務質量及分散式動態保障方法，及（4）高可靠事件傳輸服務。在量化考核指標完成方面，本課題的設定的量化考核指標為：發表國際會議論文10篇、期刊論文5篇；形成國內發明專利2項。本課題超額完成考核指標，發表國際會議論文22篇，包括IEEE INFOCOM 論文5篇、SIGKDD 1篇；發表期刊論文7篇，包括IEEE JSAC 1篇，IEEE TPDS 1篇；受理國內發明專利6項。本課題組的研究成果獲得多個國際學術獎勵，包括榮獲國際學術會議MSN 2012“最佳論文”一次，2012年ACM GIS CUP (地圖匹配算法競賽)第四名。在重要研究成果方面，本課題取得的成果包括：（1）提出了低功耗感測器網路節點調度方法，最佳化了分散式事件檢測的性能；（2）提出了低功耗感測器網路節點功耗管理方法，動態保障了事件檢測的QoS性能；（3）提出了基於動態補償的動態多路徑路由方法，實現了多跳數據傳輸的可靠性；（4）提出了車輛感測網中基站節點的放置方法，提高了車輛感測網的時空覆蓋度；（5）首次提出了基於移動車輛節點的紅綠燈狀態感知方法，提高了狀態估計的準確度；（6）提出了基於移動車輛節點的交通路況感知方法，有效降低了估計誤差；（7）提出了利用ZibBee感測器網路構建WiFi強度的方法，實現了WiFi強度地圖的實時準確估計；（8）提出了基於未來軌跡的路由方法，提升了高動態車輛感測網的感知數據傳輸的可靠性。在國內外學術合作交流方面，本課題組負責人受邀擔任兩個國際學術期刊（SCI檢索）的編委，包括《Ad Hoc and Sensor Wireless Networks》及《International Journal of Distributed Sensor Networks》。本課題負責人參與多個國際學術會議的組織工作，如擔任2011 IEEE INFOCOM 的Local Arrangement Chair等。本課題負責人受邀擔任多個國際學術會議的組委會委員。