一种多媒体传感器网络数据传输协作处理方法

摘要

多媒体传感器网络数据传输协作处理方法主要涉及到了一种传感器节点之间处理冗余的环境数据与合理地占用网络资源的方法。该种数据处理方法基于无线传感器网络节点的异构性，要求节点功能尽可能地分散，划分为普通传感节点1、视频传感节点2、音频传感节点3、多媒体簇头节点4、基站节点5以及接入节点6。既节约了能耗，又可以在无线网络中构建功能分散式协作处理机制，使得整体网络中的异类节点间互不干扰，易于维护；同类节点间可以互相协作更为合理地占用网络资源，更为有效地满足实际应用需求。

主权项

一种多媒体传感器网络数据传输协作处理方法，其特征在于该方法的步骤如下：步骤1)节点功能划分与类别确定：无线多媒体传感器网络中的节点按照不同功能可以划分为：普通传感节点(1)：负责采集温度、光度与湿度环境信息；视频传感节点(2)：捕获环境动态视频信息和图像信息；音频传感节点(3)：采集环境音频信息；多媒体簇头节点(4)：负责管理临近区域内的视频与音频传感节点，响应其传输请求，该多媒体簇头节点是独立于多媒体传感节点而存在的、本身并不携带任何传感器的节点，它负责管理自组织区域内的视频传感节点与音频传感节点的工作情况，并将其返回的音频、视频或图像信息传给的下一个多媒体簇头节点，最终将全部信息汇聚于基站节点，不会影响普通传感节点的工作；基站节点(5)：汇聚不同种类传感节点发回的信息；接入节点(6)：将环境信息接入因特网，传给远程终端；步骤2)通信协议与通信方式的确定：无线多媒体传感器网络中节点间按照不同通信协议进行数据通信，普通传感节点之间使用ZigBee技术通信，多媒体传感节点即视频传感节点(2)和音频传感节点(3)，多媒体传感节点与多媒体簇头节点间采用UWB技术传输数据，多媒体簇头节点之间也通过基于IEEE802.15.4a的Zigbee技术实现交互，基站节点需要同时支持Zigbee与WLAN，接入节点使用TCP/IP协议接入因特网并通过WLAN与基站节点通信；步骤3)合理的节点投置方案：在传感器网络中节点的合理布置，既有利于整体网络动态拓扑结构的建立与维护，又有利于网络中各类节点互相协作完成网络提供的各种功能；普通传感节点之间与多媒体簇头节点之间的参考投置距离是在节点实际通信距离的范围，即一跳通信范围以内、而大于一跳距离的三分之二；对于多媒体簇头节点与本簇内的多媒体传感节点间的投置距离是在符合UWB标准的10米范围以内；步骤4)冗余数据的过滤：无线传感器网络中传输的数据具有很大的冗余性和时空关联性，通过在编码过程中加入时间间隔帧来过滤去可能的具有冗余信息的环境数据，以达到减轻网络负担精简监测数据的效果；节点通过检查数据首部的时间间隔帧内容来判断先后传送的两项数据是否存在时间交集，来实现冗余重复数据的过滤；步骤5)信道监测与碰撞避免：无线传感器网络中的某个节点完成采样数据后先检测当前网络中的信道占用情况，再根据实际的网络使用情况来判断此时此刻自身能否占用网络带宽，进行数据通信；避免了因为轮询或其他方法而造成的不必要的等待时延。