技术论坛 计算机与网络创新生活 无线多媒体传感器网络的简述 赵华 （山西焦煤集团西山煤电集团公司医保中心山西太原０３００５３） 【摘要】无线多媒体传感器网．￣（ＷＭＳＮＯ在最近的几年中获得了长足的发展。由于其广泛的应用性和系统单个节点的廉 价性，在设计方面的优化技术和网络协议的分析变得尤为重要。针对在数据采集等现代应用的难题，无线传感网络的构架、特 性、关键技术、通信协议、以及新型应用前景在文中获得了详尽的分析，对于新时代的无线网络通信技术有前瞻性的贡献。 ＷＭＳＮ技术还有许多问题有待解决，但由于其美好的应用前景，并在不同领域协调合作，相信Ｗ＇ＭＳＮｓ的问题和挑战都会有突 破，最终可以走向广泛应用，从而催生出一个新的领域一物联网，最终实现计算机网络和现实世界的结合。 【关键词】无线多媒体传感器网络构架特性关键技术通信协议 中图分类号：ＴＰ３９３．０４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８—１７３９（２０１３）１卜６４—４ Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ ｏｆ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｓｅｎｓｏｒ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ ＺＨＡ０Ｈｕａ （Ｈｅａｌｔｈ Ｉｎｓｕｒａｎｃｅ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｘｉｓｈａｎ Ｃｏａｌ—Ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ Ｃｏｍｐａｎｙ ｏｆＳｈａｎｘｉ Ｃｏａｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｔａｉｙｕａｎ Ｓｈａｎｘｉ ０３００５３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｓｅｎｓｏｒ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ（ＷＭＳＮ）ｈａｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｄｒａｍａｔｉｃ ｄｅｖｄｏｐｍｅｎｔ ｒｅｃｅｎｔｌｙ．Ａｓ ｉｔ ｉｓ ｄ由ｕｓｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｉｎｇｌｅ ｎｏｄｅ ｉｎ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｃｈｅａｐ，ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｎ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｉｎｔｅｍｅｔ ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ ｂｅｃｏｍｅ ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ．Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔＯ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅ ｄｉｆｉｃｕｌｔｉｅｓ ｉｎ ｐｒｅｓｅｎｔ ａｐｐ￣ｃａｔｉｏｎ，ｓｕｃｈ ａｓ ｄａｔａ ｃｏＵｅｃｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ，ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ，ｋｅｙ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ， ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ，ａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｖｅ ａｐｐｆｉｃａｆｉｏｎ ｏｆ ＷＭＳＮ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｗｈｉｃｈ ｗｉｌｌ ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｅ ｔＯ ｔｈｅ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｎｅｔｗｏｒｋｓ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｎｅｗ ａｇｅ．Ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｓｔｉｌｌ ｍａｎｙ ｃｈａｌｌｅｎｇｅｓ ｉｎ ＷＭＳＮ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｔｈａｔ ａｒｅ ｗａｉｔｉｎｇ ｆｏｒ ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ． Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｂｅｃａｕｓｓｅ ＷＭＳＮｓ ｗｉｌｌ ｈａｖｅ ｇｒｅａｔ ａｐｐ￣ｃａｔｉｏｎ ｉｎ ｆｕｔｕｒｅ ａｎｄ ｃｏｌｌａｂｏｒａｔｅ ｗｉｔｈ ｏｔｈｅｒ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｉｎ ａ ｖａｒｉｅｔｙ ｏｆ ａｒｅａｓ，ａｌｌ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ａｎｄ ｃｈａｌｌｅｎｇｅｓ ｉｎ ＷＭＳＮｓ ｗｉｌｌ ｂｅ ｓｏｌｖｅｄ．ＷＭＳＮｓ ｗｉｌｌ ６ｎａｕｙ ｂｅ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ａｎｄ ｂｒｉｎｇ ｕｐ ａ ｎｅｗ ａｒｅａ口ｉｎｔｅｍｅｔ ｏｆ ｔｈｅ ｔｈｉｎｇｓ， ｗｈｉｃｈ ｃｏｎｎｅｃ￣ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｉｎｔｅｍｅｔ ａｎｄ ｒｅａｌ ｗｏｒｌｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｓｅｎｓｏｒ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ（ＷＭＳＮ）；ｆｒａｍｅｗｏｒｋ；ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ；ｋｅｙ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ；ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ １引言 无线多媒体传感器网络是在基于无线传感器网络技术 上的引入音频、视频、图像等大容量信息的新型传感器网络， 这种新型传感器网络操作灵活性比较大，易管理、无人值守等 优点，并且它既具有传统传感器网络的自组织、多跳路由和资 源受限等共同优点，又在能耗分布、网络安全和信息传输质量 等方面具有显著的个性化特点，在各领域中具有广阔的应用 前景。 定稿日期：２０１３－０５—１２ ２系统构架 重点分析无线传感网络的构架特性。典型的ＷＭＳＮ 的参考架构如图１所示，包括３类具有不同特征的传感器网 络部件，他们可以被部署在不同的区域，进行不同的数据采集 和处理。其中图（ａ）部分是最为简单的单层拓扑结构，每个部 件有相同的视频传感器节点组成，整个网络可以进行分布式 数据处理。在实际应用之中，各源数据采集节点将采集到的多 媒体传感器数据（其中以图像和声音为主）以多跳形式传输至 一个基站节点，然后基站对大量原始多媒体数据进行压缩处 理，将处理后的关键信息通过一个网关节点发送至互联网Ｉｎ－ 《订。ｌ算杌与阿一络
多媒体传感器网络综述
摘要：随着监测环境的日趋复杂多变，无线多媒体传感器网络应运而生，作为一种全新的信息获取和处理技术，多媒体传感器网络较之传统传感器网络更多地关注于音频、视频、图像等大数据量、大信息量媒体的采集与处理,在军事、民用及商业领域中具有广阔的应用前景。
关键词：多媒体传感器网络 体系结构 特点 关键技术
0.引言
随着监测环境的日趋复杂多变，传统无线传感器网络所获取的简单数据愈加不能满足人们对环境监测的全面需求，迫切需要将信息量丰富的图像、音频、视频等媒体引入到以传感器网络为基础的环境监测活动中来，实现细粒度、精准信息的环境监测。由此，无线多媒体传感器网络(wireless multimedia sensor
networks， WMSNs)应运而生[1]。
多媒体传感器网络是由一组具有计算、存储和通信能力的多媒体传感器节点组成的分布式感知网络，它借助于节点上多媒体传感器感知所在周边环境的多种媒体信息(音频、视频、图像、数值等)，通过多跳中继方式将数据传到信息汇聚中心，汇聚中心对监测数据进行分析，实现全面而有效的环境监测[2]。
1.多媒体传感器网络体系结构
一个典型的多媒体传感器网络通常由多媒体传感器节点(multimedia sensor)、汇聚节点(sink node)、控制中心(control center)等。
多媒体传感器节点散布在指定的感知区域内。其采集的数据沿着其他多媒体传感器节点逐跳进行传输，经过“多跳”路由传送节点，最后通过Internet网络或通信卫星到达控制中心。用户通过控制中心对传感器网络进行配置和管理。发布监测任务以监测数据，如图l所示[2, 3]。 Internet控制中心多媒体传感器节点环境监测汇聚节点图1.多媒体传感器网络体系结构
多媒体传感器节点：集成有传感器、数据处理单元和通信模块的微型嵌入式节点，借助内置的、形式多样的传感器监测所在周边环境中的热、红外、声纳、图像、音频、视频等众多我们感兴趣的物理现象。其处理能力、存储能力和通信能力相对较弱，并通过携带能量有限的电池供电。多媒体传感器节点强调采集音频、视频、图像等环境信息，并进行简单处理，还要对其他节点转发的数据进行融合、转发等。
Ｉ８８Ｎ １ ００９－３０４４ ＣｏｍｐｕｔｅｒＫｎｏｗｌｅｄｇｅ ａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ电脑知识与技术
Ｖｏ１．６，Ｎｏ．２８，Ｏｃｔｏｂｅｒ ２０１０，ＰＰ．８１０６－８１０８
无线多媒体传感网络的服务模型及其研究现状
周嵘 Ｅ—ｍａｉｌ：ｅｄｕｆ＠ＣＣＣＣ．ｎｅｔ．ｅｎ
ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｄｎｚｓ．ｎｅｔ．ｅｎ
Ｔｅ１：＋８６－５５ １－５６９０９６３ ５６９０９６４
（武汉理工大学信息工程学院，武汉湖北４３００７０）
摘要：无线多媒体传感网络是近年来兴起的一种特殊的无线传感网络，它可以采集周围的音频、视频和图像信息并将数据传输到汇
聚节点。该文针对无线多媒体传感网络的服务提供，对现有的无线多媒体传感网络服务模型进行分析．并指出无线多媒体传感网络
的服务提供存在的不足和发展方向。
关键词：无线多媒体传感网络：服务提供；服务模型
中图分类号：ＴＰ３９３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９—３０４４（２０１ｏ１２８—８１０６—０３
Ｔｈｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｍｏｄｅｌ ｏｆ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｍｕｌｔｉ－Ｍｅｄｉａ Ｓｅｎｓｏｒ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ
ＺＨＯＵ Ｒｏｎｇ
（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｗｕｈａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ ４３００７０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｍｕｌｔｉ—Ｍｅｄｉａ Ｓｅｎｓｏｒ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ ｉｓ ａ ｓｐｅｃｉａｌ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｓｅｎｓｏｒ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ ｔｈａｔ ｃｏｍｅ ｏｕｔ ｉｎ ｒｅｃｅｎｔ ｙｅａｒｓ．Ｉｔ ｃａｎ ｇａｔｈｅｒ ｓｕｒ—
ｒｏｕｎｄ ａｕｄｉｏ，ｖｉｄｅｏ ａｎｄ ｐｉｃｔｕｒｅ，ｔｈｅｎ ｓｅｎｄ ｔｈｅｓｅ ｄａｔａ ｔｏ ｓｉｎｋ ｎｏｄｅ．Ａｉｍ ａｔ ｔｈｅ ｓｅｒｖｉｃｅ ｏｆ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｍｕｌｔｉ－Ｍｅｄｉａ Ｓｅｎｓｏｒ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ
第３Ｏ卷第６期 ２００８年６月 电子与信息学报
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ＆Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｏ１．３ＯＮＯ．６
Ｊｕｎ．２００８
无线多媒体传感器网络研究
罗武胜 翟永平 鲁琴
（国防科技大学机电工程与自动化学院长沙４１００７３）
摘要：无线多媒体传感器网络（ＷＭＳＮｓ）是在传统无线传感器网络（ＷＳＮｓ）的基础上发展起来的具有音频、视频、
图像等多媒体信息感知功能的新型传感器网络，具有广阔的应用前景。该文介绍了ＷＭＳＮｓ的概念，分析了ＷＭＳＮｓ
区别于传统ＷＳＮｓ的个性化特点。对节点系统、ＭＡＣ协议、路由协议、多媒体信息处理等关键技术的国内外研究
现状、面临的问题和可行的解决方案进行了深入探讨。最后对ＷＭＳＮｓ亟待解决的问题和发展趋势进行了总结。
关键词：无线传感器网络；多媒体；ＭＡＣ协议；路由协议；分布式信源编码
中图分类号：ＴＰ３９３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９—５８９６（２００８）０６—１５１１—０６
Ｓｔｕｄｙ Ｏｉｌ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｓｅｎｓｏｒ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ
Ｌｕｏ Ｗｕ－ｓｈｅｎｇ Ｚｈａｉ Ｙｏｎｇ－ｐｉｎｇ Ｌｕ Ｑｉｎ
（ＣｏＵｅｇｅ Ｍｅｃｈａｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，
Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｕｎｉｖ．ｏｆ Ｄｅｆｅｎｓｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ ４１００７３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｓｅｎｓｏｒ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ（ＷＭＳＮｓ），ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｆｒｏｍ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｓｅｎｓｏｒ
Ｎｅｔｗｏｒｋｓ（ＷＳＮｓ），ｉｓ ａ ｎｏｖｅｌ ｓｅｎｓｏｒ ｎｅｔｗｏｒｋ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｎｇ ｓｅｎｓａｔｉｏｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ ｓｔｒｅａｍｉｎｇ（ｅ．ｇ．ａｕｄｉｏ，
