基于應用QoS需求的無線多媒體傳感器網絡中間件技術研究.pdf

1、無線多媒體傳感器網絡(Wireless Multimedia Sensor Network，WMSNs)，是在無線傳感器網絡(Wireless Sensor Networks，WSNs)的基礎上，加入了一些功能強大的音、視頻等多媒體采集設備，由許多媒體傳感器節(jié)點組成的具有感知、計算以及通信能力的分布式網絡系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過節(jié)點上的多媒體傳感器節(jié)點采集多媒體信息，并且以多跳的方式將數據傳輸到匯聚節(jié)點，從而實現全面、準確、細粒度的環(huán)境監(jiān)測。W

2、MSNs可應用于軍事偵查、環(huán)境監(jiān)測、數據家庭以及城市交通等許多領域，具有十分廣闊的應用前景。
　　 然而，由于WMSNs自身的一些特點，如能量受限、動態(tài)移動和不穩(wěn)定等，以及應用環(huán)境的復雜多變，使得多媒體類型的大數據流的傳輸相當困難，因此不能很好的支持用戶QoS。那么，怎樣在能量、帶寬等資源受限的情況下，仍然能夠為用戶提供較好的QoS，就成為一個亟待解決的問題。
　　 本文主要研究如何應用中間件技術，進行WMSNs中的Qo

3、S保障問題。通過在對傳統(tǒng)中間件技術進行研究的基礎之上，結合WMSNs的特點，將傳統(tǒng)的中間件技術改進并運用到WMSNs中，提出一種基于應用QoS需求的動態(tài)節(jié)點中間件(QoS-based Dynamic Scheduling Middleware，QDSM)。該中間件首先建立QoS組合服務模型，將應用QoS需求表示為各具體QoS參數的二元組合，然后利用各QoS參數的類型和取值信息，通過現有的WMSNs中的多媒體節(jié)點的情況，運用節(jié)點調度算法(

4、Node Schedule Algorithm，NSA)選擇合適類型和數目的節(jié)點共同完成多媒體數據的采集、傳輸以及融合任務，并最終將得到的有效數據發(fā)送給終端用戶。通過理論證明和仿真實驗兩方面，論證了QDSM的有效性。
　　 本文的創(chuàng)新點在于將中間件技術運用到WMSNs的QoS保障問題中，并充分考慮應用的QoS需求，采用主動式中間件的設計思想，支持用戶定制QoS需求，并根據這些需求調整網絡參數，從而提供靈活的QoS保障。本文的技術

5、路線是首先根據用戶需求建立QoS組合服務模型，然后將該模型中的數據傳遞給QDSM，由QDSM調用NSA算法，結合當前的網絡狀況，提供用戶所需的數據。其中，QDSM的設計采用了分層的體系結構，各層負責相應的功能模塊，并在層與層之間定義良好的交互接口，通過各個層之間的協(xié)調合作，共同完成中間件應該提供的功能。
　　 WMSNs作為一種新的集感知、計算和通信功能為一體的分布式傳感器網絡，具有十分廣闊的應用前景。WMSNs中的QoS保障問