ISM频带中的无线传感器网络多网共存技术研究与容限分析.doc

ISM频带中的无线传感器网络多网共存技术研究与容限分析（一）立项依据与研究内容（4000-8000字）： 1. 项目的立项依据无线传感器网络是本世纪初新兴的IT热点技术，提供了一种泛在的、智能信息获取新模式，在军事侦察、环境监测、医疗监护、工业测控等领域具有广泛的应用前景。同时，无线传感器网络还可以作为底层的基础平台支撑未来的普适嵌入式计算应用。可以预见，在未来的510年，随着技术的成熟，传感器网络技术将实现产业化，并获得极高的使用率。而我们周围的环境中将充斥成百上千的面向各种用途的无线传感器网络，这些网络在位置上互相重叠，共存在同一物理环境中。从无线通信的角度，无线传感器网络是一类短程个域网。根据我国国家无线电管理委员会2005年颁布的微功率（短距离）无线电设备的技术要求1，无线传感器网络应该工作在2400-2483.50MHz的ISM频带。而无线信道所具备的开放共享特征决定了工作在同一频率的多个无线网络之间互相干扰。目前，无线传感器网络物理层通用的IEEE802.15.4标准与无线个域网标准IEEE 802.15.1（蓝牙）、无线局域网标准IEEE 802.11共用这一ISM频带。随着无线网络的普及使用，尤其是无线传感器网络的大量使用，不同类网络之间（无线传感器网络与蓝牙、IEEE802.11）以及同类网络之间（各种面向不同应用的无线传感器网络）的干扰问题将日益严重，这将严重影响无线传感器网络的性能，对于一些对网络性能的确定性（如：成功吞吐率、实时性）有严格约束的应用，如工业控制应用，甚至影响到无线传感器网络的可用性。要保障多网共存环境下传感网性能的确定性，一方面，要设计多网共享频谱资源的共存技术，降低互干扰，提高网络性能的稳定性；另一方面，要对多网环境下传感网能够达到的性能，即容限，做出准确的判断，为面向应用的设计提供依据。这两方面的问题是传感网产业化必须解决的问题。本课题针对这两方面的问题开展研究，对传感网的发展具有重要意义。无线传感器网络是一类新型的无线网络，与传统的无线网络相比，具备了一些新特征，比如：动态多跳的自组网模式，能量严格受限，规模巨大以及一些新的业务类型：比如，多个传感器节点同时监测到一个(或几个)随机过程，各自产生的信号之间具有相关性；各节点将信号通过多跳路由发送到同一个接收节点即Sink节点上。这些新的特征给多网共存和网络容量的研究带来了新的挑战：（1）无线传感器网络物理层通用的IEEE 802.15.4标准具有低能耗和多跳易扩展特征（2006版），与传统的蓝牙、无线局域网在接入模式和时序控制机制上有很大的区别，这使得定量化地分析多网干扰并设计共存机制变得非常困难；（2）传感网是一种动态的多跳网络，组网模式的多样性和业务类型的特殊性使得网络容限的定量分析难以实现，尤其是引入共存机制后，网络行为更加复杂，对其性能的预测也将更加困难。目前，针对无线网络多网共存技术的研究以及无线网络容限的研究是分别独立开展的，取得了一些成果，但对本课题所提出的问题还没有有效的解决方案。无线网络共存技术的相关研究2.4GHz ISM频段上的多网干扰问题是近几年的研究热点，研究方法主要分为三类：理论分析、仿真研究和实验测试。研究内容上主要集中在蓝牙和IEEE 802.1l之间的共存问题。理论分析主要是基于蓝牙和IEEE 802.1l的分组冲突概率得到相应的分组出错率PER，其中，Ennis2最早提出了蓝牙和IEEE 802.1l之间的干扰模型，研究一个IEEE 802.1lb 11Mbps的分组与连续数个蓝牙分组的冲突概率，即信号源和干扰源发出的分组由于在时间和频率上发生重叠而产生的冲突机率，指出导致分组出错的原因，为分析蓝牙和IEEE 802.11间的干扰奠定了理论基础。这个模型被后人所采纳，并不断被细化和改进。Zyren和SheHhammer提出了接近实际状况的大尺寸路径损耗射频传播模型及PHY层的模型。Howitt3提出了一种更通用的分析模型，基于log-normal阴影射频传播模型及邻信道干扰模型，得到了以蓝牙网络参数和射频传播参数为变量的冲突概率的closed-form解析式。上述理论分析为研究干扰的影响及系统性能的下降提供了一种近似分析方法，为最终解决问题提供理论依据。在理论分析的同时，人们开展了仿真研究和实验测试，Zurbes等人4给出了典型办公环境下，基于蓝牙的数据和语音连接在多个802.11 DS WLAN干扰设备存在时的仿真结果。Golmie等人5用细致描述信道、MAC层和PITY层的集合仿真平台评估一对WLAN设备和一对蓝牙设备间的干扰，而Lansford等人同样利用这个平台仿真了WLAN和蓝牙置于同一台笔记本电脑上，即信号源和干扰源相距不到20厘米时的干扰状态。他们的仿真模型都是基于对信道的链路预算分析和PITY层位错率BER的理论计算值，即Q函数。而Kamerman，Howitt等人6、Fumolari和Punnoose对一个包含两个节点的WLAN 网络及一个包含一对主从设备的蓝牙微型网之间的相互干扰进行了实验测试。总的来说，目前无线网络共存技术的研究仍然是处于初始阶段，一方面，针对新兴的传感网共存的研究还很少7；另一方面，提出的共存技术对网络性能影响的定量化分析还不足。无线网络容限的相关研究无线网络容量问题向来是通信和信息领域研究的热点和难点问题。对于传统的点到点通信，信息论提供了一系列工具来求解最佳编码系统的性能，用熵速率来标识信源，而用信道容量来标识信道。而无线网络发展到Ad Hoc阶段，已经没有固定的网络结构，节点以自组织的方式构成网络，每个节点可以同时作为发送者、接收者和中继节点，这种多跳通信的特点为无线网络容量的研究提出了严峻的挑战。Guptar 8建立了静态节点的无线Ad hoc网络模型，通过严格的数学推导得到：n个静态节点组成的随机网络，每个节点的吞吐容量为。该成果被认为是无线Ad hoc网络容量研究领域的里程碑，它建立了经典的Ad hoc网络模型，明确了Ad hoc网络容量的定义，在网络容量的分析过程中为简化数学表达采用了特殊的标记符号，为网络容量的后续研究奠定了基础。此后，人们开始针对不同的应用需求，在不同假设或业务类型条件下推导出相应的容量极限。其中，基于不同的信道假设模型的研究包括：Dousse等9假定信号在以发射端为原点的网络区域内均匀衰减，并给出了节点吞吐量的极限；Toumpis等讨论了在通用信道衰落模型下的静态和动态无线网络容量；Xie等10采用了一种复杂的合作方案以减少干扰，推倒出超大型Ad hoc网络的容限。针对不同业务类型的研究包括：Oastpar等在Guptar建立的网络模型的基础上，仅考虑中继业务，推倒出使用复合网络编码网络的容量。Toumpis11研究了衰落信道下非对称网络、簇网络以及混合无线网络等3类无线网络的容量。最新的针对无线传感器网络的新特点和业务类型展开的网络容量研究成果包括：Marco12分析了多个源点发送数据至一个目的节点的业务情形，讨论了单个目的节点而产生的瓶颈效应。Garnal研究了所有节点的总平均功率受限条件下的多对一密集无线网络的传输容量。Murugan14提出了出一种应用统计合作的源信道编码技术的网络容量极限估算方法。总的来说，关于无线传感器网络的容限研究还处于初始阶段，目前大量研究侧重于从无线传感器网络的多节点合作特征或信息采集业务类型建模的角度分析网络容量，适用于对单网容限的研究，而对于多网共存条件下的无线传感器网络的容限研究还鲜见报道。本课题将在前人研究的基础上，针对传感网在多网共存环境中应用的难点问题开展深入研究。争取通过本课题的研究，为多网共存条件下，无线传感器网络的性能预测与保障提供理论指导和方法的支撑。参考文献1 信息产业部无线电管理局，微功率（短距离）无线电设备的技术要求，2005.102 G. Ennis, Impact of Bluetooth on 802.11 direct sequence, IEEE P802.11 Working Group Contribution, IEEE P802.11-98/319 (September 1998).3 Ivan Howitt, “WLAN and WPAN Coexistence in UL Band,” IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol. 50, no. 4, pp. 1114-1124, July 2001.4 J.C. Haartsen and S. Zurbes, “Bluetooth voice and data. performance in 802.11 DS WLAN environment,” SIG. Publication , 1999.5 N. Golmie, N. Chevrollier, and 0. Rebala, Bluetooth and WLAN Coexistence: Challenges and Solutions, IEEE Wireless Communications Magazine, pp. 22-29, December 2003.6 I. Howitt, V. Mitter and J. Gutierrez, Empirical study for IEEE 802.11 and Bluetooth interoperability, in: Proceedings of IEEE Vehicular Technology Conference (VTC), Spring 2001.7 Pollin, Sofie, Ergen, Mustafa, et al., Distributed cognitive coexistence of 802.15.4 with 802.11, International Conference on Cognitive Radio Oriented Wireless Networks and Communications, June 2006. 8 Gupta PThe capacity Of wireless networkIEEE Transaction on Information Theory，2000，46：388404.9 Dousse P T O, Hasler M. Connectivity in ad-hoe and hybrid networksIEEE INF0COM, 2002.10 Xie L, Kumar P R. A network information theory for wireless communication：Scaling 1aws and optima1 operationIEEE Transactions on Information Theory, 2004. 50(5)：748767.11 Toumpis S. Capacity bounds for three classes of wireless networks：asymmetric, cluster and hybridIn：ACM MobiHoc04，2004133144.12 Mareo D，Duarte-Melo E J，Liu M，Neuho DOn the many-to-one transport capacity of a dense wireless sensor network and the compressibility of its data，International Workshop on Information Processing in Sensor Networks(IPSN)，Palo Alto，California，2003.13 Gamal H EOn the scaling laws of dense wireless sensor networks，IEEE Transactions on Information Theory, April 2003.14 Murugan A D，Gopala P K，Gamal H E Correlated Sources Over Wireless Channels：Cooperative Source Channel Coding. IEEE Journal on Selected Areas in Co mmunications，August 2004，22(6).2. 项目的研究内容、研究目标,以及拟解决的关键科学问题。研究目标本项目研究基于IEEE 802.15.4标准的传感网之间以及传感网与IEEE 802.11、Bluetooth等无线局域网之间的共存技术，并对可能带来的传感网容量限制的改善进行分析和研究。通过本项目的研究，提高符合多种协议标准的无线网络对共享ISM频带的复用效率，解决多网共存环境下传感网的容量预测问题。通过深入的理论分析、仿真并辅之以必要的实验，使共存技术与容量分析方法能够应用于未来实际的多网共存环境中。主要研究内容及拟解决的关键科学问题1）建立符合多种协议标准的多网时域、频域、空域干扰模型网络干扰模型是研究多网共存技术的基础，现有研究主要针对IEEE 802.11与Bluetooth之间的干扰，而从通信协议的角度对IEEE 802.15.4与IEEE 802.11与Bluetooth之间的多网干扰的研究还很少，本项目将研究符合IEEE 802.15.4标准的多传感网之间，以及传感网与符合IEEE 802.11和 Bluetooth标准的无线局域网之间在时域、频域和空域下的干扰模型，建立各个协议标准中的关键参数与报文冲突之间的定量关系，主要研究：l 空域干扰模型：研究在冲突域内，不同协议的通信功率调节机制与报文冲突率之间的关系模型；l 时域干扰模型：研究在冲突域内，不同协议的时序控制机制（如：超帧结构）与报文冲突率之间的关系模型；l 频域干扰模型：研究在冲突域内，不同协议的扩频机制（如：不同带宽的直序扩频、跳频扩频）与报文冲突率之间的关系模型。 2）研究符合多种协议标准的多网共存技术现有共存问题的研究多集中在冲突分析上，而如何通过协议手段降低冲突，实现协同通信的研究还很少。本项目将在多网干扰模型的基础上，研究通过物理层和数据链路层技术实现符合IEEE 802.15.4标准的多传感网之间，以及传感网与符合IEEE 802.11和 Bluetooth标准的无线局域网之间在时域、频域和空域中共享开放频带的方法，主要研究：l 物理层的共存技术：包括基于冲突率实时检测的功率调节、编码、定向通信等方法；l 数据链路层共存技术：包括基于握手的时间片划分、频率调节、分组尺寸自适应调整等方法。3）建立多网共存条件下的传感器网络协议模型网络协议模型是容限分析的基础，传统容限分析所采用的协议模型，只考虑两个约束条件： 两个通信节点间的距离小于无线传输半径； 距离两个通信节点1倍无线传输半径的空间内没有其它节点通信。这种协议模型过于简化，没有考虑节点协同的影响。因此，本项目将在多网共存技术的基础上，在传统协议模型中引入多节点在时域、频域和空域中共享开放频带的方法，建立新的协议模型，主要研究：l 各种共存技术的时延贡献度：研究节点协同方法对通信时延的影响，建立节点协同方法与单跳时延以及网络端到端时延之间的定量关系；l 各种共存技术的空间重用度：研究节点协同方法对空间利用率的影响，建立节点协同方法与通信干扰域之间的定量关系；l 各种共存技术的频率复用度：研究节点协同方法对通信带宽的影响，建立节点协同方法与通信冲突率之间的定量关系。4）多网共存条件下的传感网容限分析目前对多网共存条件下的传感网容限分析还鲜见报道，本项目将在传感网协议模型的基础上，综合考虑多网协同和传感网通信特征，对各种典型应用情况下的传感网容限进行系统的分析，主要研究：l 建立新型的综合容限分析模型：从信道资源的角度，综合考虑时间、空间和频率因素，从系统的角度，综合考虑传感网协议模型与业务模型；l 分析多传感网共存条件下的容限：分析具有同种业务模型，但通信负载不同的多传感网共存条件下的容限；l 分析传感网与WLAN共存条件下的容限：分析传感网与IEEE 802.11、Bluetooth等典型商用无线网络共存条件下的容限。5）研究用于多网共存实验与验证的低成本物理实验系统物理实验是研究多网共存和网络容限的重要手段，由于存在通信速率较高和频率跳变等因素，现有的实验系统需要高频的实时频谱仪，价格昂贵。本项目将利用低成本的无线感知技术，建立低成本的物理实验与验证系统，主要研究：l 低成本、分布式的电磁场探测技术：研究利用低成本的IEEE 802.15.4通信模块探测2400-2483.50MHz范围的ISM频带内的电磁场变化；l 以IEEE 802.15.4网络为干扰源的实验系统：建立在时域、频域、空域可控的干扰系统；l 以IEEE 802.11、Bluetooth网络为干扰源的实验系统：建立在时域、频域、空域可控的干扰系统。3. 拟采取的研究方案及可行性分析。（包括有关方法、技术路线、实验手段、关键技术等说明）总体思路现有网络共存技术的研究和无线网络容限的研究是相互独立的。其中，网络共存方面主流的研究思路是通过建立报文冲突模型来分析多网共存环境下的网络性能，如图1所示，但研究仅限于单跳网络。而无线网络容限方面主流的研究思路是通过建立信道模型和业务模型，利用信息论来分析网络的性能，如图2所示，但仅限于无协议支持的非合作通信模式。图1、传统多网共存研究图2、传统无线网络容限研究本项目将共存技术和容量限制的研究有机的结合在一起，首先按照多网共存的研究思路，通过对IEEE 802.15.4、IEEE 802.11和 Bluetooth协议标准的分析，建立网络干扰模型，进而研究多网共存技术。在此基础上，将共存协调方法对网络性能的影响转化为多网共存环境下的传感网协议模型，并结合传感网业务模型来分析传感网的性能容限，如图3所示。这样，一方面，在多跳网络的性能分析中引入了对协议机制的分析，更贴近实际应用的需求；另一方面，建立重要协议参数与传感网容限之间的定量关系，使得通过调整协议参数来改变多网共存环境下的传感网性能成为可能。图3、本项目的总体研究思路具体研究方案1）多网干扰模型分别针对非合作模式与合作模式两种共存模式来建立多网干扰模型。对于非合作模式，多网之间无协调交互，只能利用物理层协议参数在空域、时域、频域三个方面建立干扰的概率模型。例如：对于空域，针对成功通信的信噪比门限，建立节点分布、不同协议标准的通信功率与有效干扰区域之间的概率模型；对于时域，建立用于分析不同协议的不同长度的报文分组在时延上重合的概率模型；对于频域，建立用于分析不同协议的扩频机制在频率上的重合概率模型。在此基础上，综合三方面的模型建立网络干扰的概率模型。对于合作模式，多网之间存在协调交互，模型可以进一步扩展到利用数据链路层的协议参数。例如：IEEE 802.15.4协议和IEEE 802.11协议在MAC层都使用时隙CSMA/CA算法，其中，时隙调度、最小回退指数、最大回退指数、是否启用ACK选项等参数均可引入到网络干扰的概率模型中。2）多网共存技术针对非合作模式和合作模式的多网干扰模型，通过离线和在线调整协议参数来降低多网的互相干扰，研究非合作共存和合作共存两种共存技术。对于非合作共存，借鉴认知无线电技术，通过频谱的实时在线感知，设计自适应的功率调节、频率跳转、报文长度调整等在线的协议参数调整算法，实现多网共存；对于合作共存，引入集中协调或分布式协商机制，通过设计频谱资源的空域、时域和频域在线动态分配算法，实现多网共存。3）传感网容限分析通过构建多网共存条件下的传感网协议模型，建立共存技术与传感网容量间的定量关系，分析各种非合作共存技术与合作共存技术的时延贡献度、空间重用度和频率复用度。构建包括多传感网共存以及传感网与WLAN共存等典型的应用场景，分析共存技术的引入对提升传感网容限的贡献度，并通过建立低成本的物理实验系统，以实验验证的方式评估分析结果的准确性。可行性分析1） 目标明确，方案可行本课题的研究目标和研究内容是以无线传感网的发展需求为驱动，以国内外的相关研究进展为基础而提出的，具有重要意义。课题组在充分研究和分析国内外最新研究进展的基础上，结合本课题研究内容和具体要求，就无线传感器网络多网共存中的关键问题，结合参研单位在无线传感网领域取得的成果，制订了切实可行的研究方案。目前，课题组已经初步建立了传感网与无线局域网的时域干扰模型，并搭建了基于低成本无线传感器节点的分布式频谱感知系统，通过物理实验初步验证了研究方案的正确性。2） 课题组具有承担本课题的能力课题组成员承担过多项国家973项目、国家自然科学基金、国家863计划等相关项目，积累有较为丰富的相关经验，是一支创新能力强结构合理的研究队伍，有良好的科研和实验环境。课题组长曾鹏在无线传感器网络的路由设计、网络生存时间建模分析、分布式信息处理等方面做过多项独创性工作，相关研究成果在ICC、Infocom、International Journal of Sensor Network等知名的国际会议和期刊发表，并作为课题负责人承担过中科院方向性项目，作为执行负责人承担过国家自然科学基金重点项目。4. 本项目的特色与创新之处。本项目的特色在于将原来相互独立的网络共存技术的研究和无线网络容限的研究有机的结合起来，为多网共存条件下，无线传感器网络的性能预测与保障提供了理论指导和方法的支撑。创新之处在于：1） 提出了符合多种协议标准的多网干扰模型，建立了各个协议标准中的关键参数与报文冲突之间的定量关系；2） 提出了包括物理层技术和数据链路层技术在内的多网共存技术，为在位置上互相重叠，共存在同一物理环境中的多网提供了在时域、频域和空域中共享开放频带系统性的解决方案；3） 提出了多网共存条件下的传感器网络协议模型，在多跳网络的性能分析中引入了对协议机制的分析，建立重要协议参数与传感网容限之间的定量关系，使得通过调整协议参数来改变多网共存环境下的传感网性能成为可能。4） 提出了一种用于多网共存实验与验证的物理实验系统，利用传感网节点探测ISM频带内的电磁场变化，为多网共存研究提供了一种低成本的实验手段。5. 年度研究计划及预期研究结果。（包括拟组织的重要学术交流活动、国际合作与交流计划等）年度研究计划第一年度：开展对对IEEE 802.15.4、IEEE 802.11和 Bluetooth协议标准的分析，建立多网干扰模型，搭建物理实验系统，通过物理实验验证模型的有效性；第二年度：在多网干扰模型的基础上，开展多网共存技术的研究；第三年度：开展对多网共存条件下传感网容限研究，建立传感器网络协议模型，结合物理实验，对各种典型应用情况下的传感网容限进行系统的分析。预期研究成果1）理论研究成果在知名的国际会议和期刊发表论文10篇，其中EI索引5篇，SCI索引2篇；2）提供系统性的多网共存解决方案，申请发明专利23项；3）开发一套用于多网共存实验与验证的物理实验系统，该系统具备的功能包括：l 实时测量指定区域ISM频带内的电磁场变化；l 在线配置时域、空域、频域内的干扰源；l 在线统计并记录网络性能的变化。（二）研究基础与工作条件1、工作基础申请者所在的课题组是国内最早开展无线传感器网络研究的科研团队之一，获得了国家自然科学基金无线传感器网络方向首个重点项目的支持。针对无线传感器网络应用特异化的特点，面向工业、军事、家庭和商业等应用需求，开展了有特色的创新研究工作。面向工业用无线传感器网络，开展了多跳数据传输的实时性和可靠性问题研究，提出了数据链路层的分布式协同慢跳频方法；网络层链路状态敏感的Mesh路由方法；能够适应网络负载动态变化的分布式链路调度方法。基于上述研究成果，课题组正以工作组成员的身份，与Emerson、Dust Network、Crossbow等国际知名工业无线厂商合作向美国仪器仪表协会（ISA）工业无线标准委员会SP100工作组和基金会现场总线（FF）无线技术工作组提交了多项技术提案。面向军用无线传感器网络，开展了长期无人值守环境的目标检测与跟踪问题研究，提出了一系列保证系统自治性和协同性的理论方法。基于滑动时间窗和回归分析思想，提出了异步环境下目标检测与跟踪的分布式信息处理方法；基于动态联盟结构和组合拍卖、动态仲裁等方法，提出了基于不完全信息的在线任务分配方法；基于统计、虚拟场、关联挖掘等方法，提出了大规模异构网络覆盖分析与控制方法。在此基础上，开发了面向军事应用的仿真平台和物理实验平台。这些研究成果为国防下一代水下武器装备的方案论证提供了关键技术支持，并因此获得了项目资助。面向商用无线传感器网络，开展了小型化、低成本、低能耗等问题研究，在传统的传感器节点架构内引入了超低能耗的低频通信组件，提出了高、低频相结合的新型传感器节点结构；基于跨层优化思想，提出了数据链路层与网络层的协同节能优化方法、基于无线信道误码率的报文优化方法、能量自适应的分簇方法以及簇首选择机制等一系列自组网设计方法，与中国国际海运集装箱集团合作开发了智能集装箱安全网络以及电子关封原型产品。此外，课题组以Zigbee联盟participant会员的身份，参与其传感器网络国际标准的制定，并已提交了多项技术提案。基于上述研究成果，课题组出版关于传感器网络的论著1部；在本领域国际期刊（Elsevier Science等）和重要的国际会议(INFOCOM、ICC、IFAC等)上发表(含已录用)论文60余篇；完成硕士、博士论文6篇；申请国家发明专利7项，授权软件著作3项；向国际标准组织Zigbee、ISA SP100、Wireless FF提交技术提案8项。上述研究工作为本项目的研究打下了良好的基础。2、工作条件本项目依托辽宁省工业通信与控制系统重点实验室。课题组现已具备的支撑条件包括：硬件平台方面，中国科学院沈阳自动化所拥有美国Crossbow公司生产的整套MICA系列传感器网络硬件实验平台。目前，该平台已被世界上许多一流大学用于无线传感器网络相关研究。拥有用于分析无线通信信道特征的频谱分析仪。自行开发的传感器节点也已经完成,更有利于开发协议和增添功能。此外，沈阳自动化所还购买了激光器，ICCD检测器，分光系统等检测设备。软件平台方面，沈阳自动化所参加了科学院EDA中心，可以租用的方式利用Synopsys公司大量的电路设计软件平台，包括CoCentric System Studio等射频电路仿真工具；采用美国UC Berkeley 大学开发的Tiny OS作为无线传感器网络运行平台，与之相关的软件均为自由软件；大规模网络仿真采用美国信息科学研究所开发的、用于教学及科研目的，ns-2网络仿真软件包。此外，沈阳自动化所还拥有GreenHill公司开发的用于嵌入式系统设计的集成开发环境。3、申请人简介（包括申请人的学历和研究工作简历，近期已发表与本项目有关的主要论著目录和获得学术奖励情况。论著目录要求详细列出所有作者、论著题目、期刊名或出版社名、年、卷（期）、起止页码等；奖励情况也须详细列出全部受奖人员、奖励名称等级、授奖年等）申请人：曾鹏，1976年生，工学博士，现为中国科学院沈阳自动化研究所研究员，研究方向为工业通信、无线传感器网络。担任美国仪器仪表协会SP100标准委员会会员、现场总线基金会无线技术工作组成员、测量、控制用无线通信技术国家标准起草工作组成员，并在IEEE Globecom、IEEE ICC等著名国际会议担任TPC成员。作为课题的负责人或执行负责人承担国家自然科学基金重点项目1项、中科院方向性项目1项、辽宁省青年人才基金1项；作为课题主要参加成员，参加国家自然科学基金面上项目1项、国家攻关项目2项和中科院创新项目2项。在工业通信方向和无线传感器网络方向取得了多项国际先进的技术成果。专著：“智能传感器网络系统”. 科学出版社(北京), 2006年1月。相关论文：1） 曾鹏等，一种节能的无线传感器网络报文优化算法. 控制与决策，2006,2.2） 于海斌、曾鹏等，分布式无线传感器网络通信协议研究. 通信学报. 2004,10.3） 于海斌、曾鹏等，分布式无线传感器网络管理机制研究. 仪器仪表学报 2005,11.4） Haibin Yu, Peng Zeng, etc., Approaching the upper limit of lifetime for data gathering sensor networks, Springer LNCS vols.3645, August,2005.5） Peng Zeng., Distributed Computing Paradigm for Target Classification in Sensor Networks, Springer LNCS vols.4114, August,2006.6） Peng Zeng., Bounding the Lifetime of Target Tracking Sensor Networks, In proc of ICC2006, July, 2006.7） Peng Zeng, Cuanzhi Zang, Haibin