无线多媒体传感器网络关键技术研究项目验收报告.ppt

无线多媒体传感器网络关键技术研究,课题负责人：XXX“特种光纤与光接入网”省部共建国家重点实验室培养基地上海大学2010.12.17,上海市科委地方能力建设项目,（08220510900）,项目验收报告,报告内容,立项背景,一、立项背景,相对于传统WSNs，WMSNs在能耗分布、QoS要求、传感模型等方面具有显著的个性化特点，在基础理论和实现技术层面面临大量挑战。,目前的研究趋势：,这些研究尚处于起步阶段，目前报道的成果不多，距离实际需求还相差甚远.,报告内容,项目目标与研究内容,二、项目目标与研究内容,总体目标,研究内容,报告内容,项目目标与研究内容,关键技术解决方案,三、关键技术解决方案,演示系统架构,1.WMSN节点设备,节点系统框图,1.WMSN节点设备,节点功能模块,1.WMSN节点设备,节点内部和外观图,2.图像编解码,图像编解码流程,无线网络,2.图像编解码,图像编解码流程,WirelessNetwork,GStreamer管道流程,2.图像编解码,无线网络,GStreamer管道流程,2.图像编解码,WirelessNetwork,3.低功耗mesh协议,网络拓扑,对于实时流媒体传输，mesh协议是首选！,3.低功耗mesh协议,精简802.11s,1）改进的802.11sHWMP协议2）802.11s邻居发现协议3）具体实现,3.低功耗mesh协议,精简802.11s,1）改进的802.11sHWMP协议2）802.11s邻居发现协议3）具体实现,3.低功耗mesh协议,精简802.11s,1）改进的802.11sHWMP协议考虑了节点剩余能量实测改进了metric2）802.11s邻居发现协议3）具体实现,3.低功耗mesh协议,精简802.11s,1）改进的802.11sHWMP协议2）802.11s邻居发现协议“四次握手”过程3）具体实现,3.低功耗mesh协议,精简802.11s,1）改进的802.11sHWMP协议2）802.11s邻居发现协议3）具体实现SoftMAC+Open80211sRalinkRT2571WF,4.SNMP网管控制软件,系统组成,4.SNMP网管控制软件,软件架构,4.SNMP网管控制软件,消息操作流程,4.SNMP网管控制软件,界面设计,采用人性化的标准Windows图形操作界面，提供良好的交互性采用多线程技术可以同时对多台设备进行管理和监控基于SNMP实现基本的网络管理功能：拓扑管理：实时显示网络拓扑结构，能够配置静态路由性能管理：周期性访问被管理设备获取相关性能数据故障管理：当设备出现错误时实施有声告警并提供故障详细信息配置管理：可以节点设备进行配置提供远程视频监控功能：可以对多个监控点的图像进行实时的监控，并提供视频录像功能,登录界面,拓扑管理界面,告警管理界面,视频监控界面,性能管理界面,配置管理界面,设备管理界面,5.分布式信源编码与网络传输联合优化建模,在IEEETransactions系列期刊上投递论文4篇，2篇正式录用，2篇正在修改。,5.实验验证,组网实验,5.实验验证,5.实验验证,测试数据,传感器节点功能测试连接、图像、温湿度、电流电压,网管功能测试拓扑、图像、环境设备参数采集,单跳性能测试吞吐量、时延、传输距离,三跳性能测试吞吐量,图像质量测试图像分辨率、传输帧率,报告内容,项目目标与研究内容,关键技术解决方案,考核指标完成情况,四、考核指标完成情况,建立一个无线多媒体传感器网络演示系统,节点数目8个；空旷开阔情况下单跳传输距离150m，吞吐量可达1350kbps；单跳80m条件下，数据包长度为512、1024、1518字节下的吞吐量分别为6.4、8.0、8.0Mbps；单跳80m条件下，数据包长度为512、1024、1518字节下的传输时延分别为1257、1970、2799us；基于SNMP实的网络管理控制软件一套拓扑管理、性能管理、故障管理、配置管理、远程视频监控基于GStreamer的图像编解码软件一套图像分辨率为CIF(352*288)，传输帧率为30fps,完成以下指标获得以下成果：,申请发明专利6项（实际申请发明专利7项，申请中3项，授权1项）,（1）可伸缩视频流多速率组播通信的最优速率分配方法，专利号：ZL200910052029.3（2）具有连续时钟同步功能的IEEE802.11无线局域网接入点和移动站，申请号：200810203988.6（3）集成802.11g标准OFDM芯片的双向40GHz毫米波RoF通信系统及方法，申请号：200910196567.X（4）OFDM调制方式的光学倍频毫米波RoF信号生成系统及方法，申请号：200910196523.7（5）可伸缩视频流的覆盖网络分层组播资源最优分配方法，申请号：200910050366.9（6）部分可观测马尔可夫决策过程中可伸缩视频流的优化调度方法，申请号：200910196540.0（7）可伸缩视频流在多覆盖网络中基于拍卖的带宽分配方法，申请号：201010227593.7,申请发明专利7项：,(1)发明专利“无线视频传感器网络生存周期最大化方法”。申请中,(2)发明专利“一种用于无线网络的精细可分级编码改进方法”。申请中,(3)发明专利“一种无线多媒体传感网的地理位置路由协议改进方法”。申请中,申请发明专利6项（实际申请发明专利7项，申请中3项，授权1项）,申请中发明专利3项：,发表SCI/EI检索论文10篇（实际发表学术论文19篇）,1“PrioritizedFlowOptimizationwithMulti-PathandNetworkCodingBasedRoutingforScalableMultirateMulticasting,”IEEETransactionsonCircuitsandSystemsforVideoTechnology,acceptedforpublication.2“JointCoding/RoutingOptimizationforDistributedVideoSourcesinWirelessVisualSensorNetworks,”IEEETransactionsonCircuitsandSystemsforVideoTechnology,acceptedforpublication.3“ModelingandOptimizationofNetworkLifetimeinWirelessVideoSensorNetworks,”IEEEInternationalConferenceonCommunications(ICC2010),May23-27,2010.4LuJiang,JunniZou,HongkaiXiong,“OptimizationonRateAllocationandDistortionControlforScalableVideoCodingMulticastNetworks,”invitedpaper,VisualCommunicationsandImageProcessing(VCIP2010),July11-14,2010.5“BandwidthAuctionforSVCstreaminginDynamicMulti-overlay,”VisualCommunicationsandImageProcessing(VCIP2010),July11-14,2010.6“NetworkCoding/ARQHybridAdaptiveError-controlSchemeforvideotransmissionoverwirelessnetwork,”InternationalConferenceonComputerandElectricalEngineering(ICCEE2010),Nov.16-18,Nov.2010.7“PrioritizedFlowOptimizationwithGeneralizedRoutingforScalableMultirateMulticasting,”IEEEInternationalConferenceonCommunications(ICC2009),June14-18,2009.8“Receiver-drivenlayeredoverlaymulticastforscalablevideostreaming,”IEEEInternationalConferenceonMultimedia&Expo(ICME2009),June28-July3,2009.,发表SCI/EI检索论文10篇（实际发表学术论文19篇）（续）,9“基于POMDP的可伸缩视频流优化决策调度研究”，上海交通大学学报（自然科学版），2010年第3期.10“分布式无线传感器网络的速率分配和网络成本联合优化研究”上海交通大学学报（自然科学版），已录用.11Interferencecancellationtechniqueunderimperfectsynchronizationincellularsystems,JournalofShanghaiUniversity(Englishedition),vol.13,no.5,PP.379-383,Oct2009.12TransmitpowerallocationandfeedbackschemeforV-BLASTSystems,InternationalJournalofWirelessCommunicationsandNetworking,1(1),pp.67-73,June2009.13Signaldetectionindistributedcooperativecellularsystemswithoutperfectsynchronization(ICC2009),pp.1-5,June14-182009.14Successiveinterferencecancellationforspace-timeblockcodedcellularsystems,IETCommunicationConferencesonWirelessMobileandComputing(CCWMC2009),Dec2009.15Aninterferencecancellationschemeforcognitiveradionetwork,acceptedforpublicationatIEEEWicom2010.16Channelandpowerallocationincognitiveradionetworks,acceptedforpublicationatthe7thInternationalSymposiumonWirelessCommunicationSystems(ISWCS2010).17“Power-efficientTopologiesforWirelessSensorNetworkswiththeFixedCommunicationRange”,IETInternationalCommunicationConferenceonWireless,MobileandComputingProceedings(CCWMC2009),pp.74-77.,发表SCI/EI检索论文10篇（实际发表学术论文19篇）（续）,18“AnEnergyBalancedAnti-interferenceRoutingAlgorithmforWirelessSensorNetwork,”IETInternationalCommunicationConferenceonWirelessMobile&SensorNetworksProceedings(CCWMC2009),2009:pp.184-187.19“ContentionwindowbasedQoSDCC-MACforwirelessmultimediasensornetworks,”IETInternationalCommunicationConferenceonWireless,MobileandComputingProceedings(CCWMC2009).,经济考核指标：无,培养博士2名，硕士10名。（实际培养2名博士生、12名研究生）,报告内容,项目目标与研究内容,关键技术解决方案,考核指标完成情况,资金预算和实际使用情况,1.本项目自2008年12月开始，至2010年11月项目完成项目预计总经费140万元，现实际总支出135.19万元。