無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析

馬亞蕾 陜西職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子信息工程學(xué)院

引言

無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)是基于傳統(tǒng)的無線傳感器的基礎(chǔ)上進(jìn)行改革，增加新的技術(shù)和功能，無線多媒體傳感器以結(jié)構(gòu)簡單，收集信息量大、操作簡單等優(yōu)點被廣泛應(yīng)用于社會中的各項工作，無線多媒體傳感器是實現(xiàn)利用多媒體技術(shù)基礎(chǔ)上，把原有單一的傳感系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，通過多媒體平行性介入，在收集圖像、視頻信息的同時，通過傳感式麥克風(fēng)同時能夠達(dá)到收集聲音，甚至影像和聲音同步的狀況。而無線多媒體傳感網(wǎng)絡(luò)是利用傳統(tǒng)傳感器網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，其中既有傳統(tǒng)傳感器共同點，還有多媒體的優(yōu)勢。通過下面的討論分析，希望無線多媒體體傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)水平越來越高。

1 無限多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)特點分析

無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)在數(shù)據(jù)收集、處理上有很大優(yōu)勢，多媒體設(shè)備的應(yīng)用使其與傳統(tǒng)傳感器網(wǎng)絡(luò)有一些區(qū)別，而WMSNs（無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)）的主要表現(xiàn)特征如下：

⑴傳感感知內(nèi)容豐富且能夠共存。因為多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點應(yīng)用的設(shè)備除了傳統(tǒng)傳感器的感知范疇外，還能夠進(jìn)行圖像、聲音、環(huán)境、數(shù)值、文本等異構(gòu)體信息的收集、傳輸和處理。

⑵節(jié)點及網(wǎng)絡(luò)能力增強。相比傳統(tǒng)傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點而言，內(nèi)容上更加豐富，但同時更加依賴于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)水平，圖像、音頻的收集處理需要經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)傳輸，在分析計算上也比較依賴網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，同時因為其節(jié)點連接和指令發(fā)出乃至于信息處理上都需要網(wǎng)絡(luò)資源，因此對網(wǎng)絡(luò)資源要求更高了，同時信息收集能力有顯著提高。

⑶信息處理上比較復(fù)雜，傳統(tǒng)傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)模式單一，任務(wù)量少，處理簡單，而WMSNs 在處理信息上有多種的信息模式，圖像、視頻、音頻、表格數(shù)據(jù)間的兼容需要大量的模式轉(zhuǎn)換、信息轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，更需要融合、壓縮等工作流程，相對而言WMSNs 更加的依賴信息處理技術(shù)。

⑷能量消耗更大，在上述特征的影響之下，無論那一樣傳感設(shè)備在耗能上都要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)傳感器網(wǎng)絡(luò)。在信息收集能力、操作性方面增強而耗能問題也成為了WMSNs 的極大問題所在。

2 無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成要素

無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要用于數(shù)據(jù)收集、傳輸、處理等內(nèi)容，運用的設(shè)備和技術(shù)主要有傳感器裝置，多媒體傳感設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)資源技術(shù)，能耗資源，信息匯總技術(shù)、多媒體編碼技術(shù)等設(shè)備和技術(shù)的構(gòu)成。同時對于各要素的構(gòu)成也有很大的要求：

(1)能耗：首先能耗問題是WMSNS 技術(shù)基本成熟的模式下的重要問題。傳感器節(jié)點設(shè)備大多都是靠移動供電設(shè)備例如蓄電池、無線電源等，而多媒體感知會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，在傳感器工作中就需要消耗大量的能量，尤其是在護(hù)航能力和提供相應(yīng)動力上是主要需要考慮的問題。因此， WMSNS 中節(jié)能與最大化的信息傳遞、處理是其核心問題，因此也希望在能量轉(zhuǎn)換上出現(xiàn)更多的模式，更多的開發(fā)利用環(huán)境中的能源為WMSNs 提供能量資源。

(2)QoS 需求應(yīng)用相關(guān)：除了數(shù)值上滿足傳統(tǒng)數(shù)據(jù)收集技術(shù)外，在效率方面也是WMSNs 亟待提升的，所以需要一些即時應(yīng)用加入以及多媒體功能的使用，多媒體數(shù)據(jù)包括快照( Snapshot)和流媒體( Streaming Multimedia，SM)內(nèi)容。因此，需要根據(jù)不同應(yīng)用需求，綜合考慮能耗、延遲、可靠性、失真和網(wǎng)絡(luò)生存時間等方面的限制。

(3)多媒體編碼技術(shù)：在數(shù)據(jù)收集中影像資料的收集成為了重要的信息資料，但是通過攝像頭獲取的影像資料由于沒有經(jīng)過壓縮處理，占用了較大的資源，因此，多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)需要有效的多媒體編碼技術(shù)做支持，能夠有效壓縮視頻空間建立更為實用的信源編碼方案，同時在音頻和圖像上也需要加強多媒體編碼技術(shù)應(yīng)用優(yōu)化多媒體傳感器的實用性。

(4)多媒體數(shù)據(jù)網(wǎng)內(nèi)融合與處理： WMSNS 通常會產(chǎn)生大量冗余數(shù)據(jù)，因此，需要在資源受限情況下對來自不同傳感節(jié)點的多媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合與處理，實現(xiàn)信息的高效與有效傳輸。

⑸網(wǎng)絡(luò)覆蓋的特殊性。多媒體傳感器應(yīng)用于WMSNs 中，特別是視頻傳感器是具有方向性的，而傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋模式不再適應(yīng)WMSNs 的應(yīng)用，傳統(tǒng)模式的網(wǎng)絡(luò)覆蓋模式簡單且覆蓋面相對狹窄，所以WMSNs 需要新的適應(yīng)其網(wǎng)絡(luò)覆蓋的研究。

⑹與更多的無線技術(shù)資源進(jìn)行整合。目前的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)比較發(fā)達(dá)，也應(yīng)用于各個領(lǐng)域之中。對于WMSNs 對于信息傳遞的時效性比較依賴網(wǎng)絡(luò)資源，所以一些廣為應(yīng)用的無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)需要通過網(wǎng)絡(luò)建立協(xié)議，通過專用的網(wǎng)絡(luò)和密匙來對信息獲取、傳遞、處理更具個性化和專用化，同時也希望有更加先進(jìn)可靠的無線技術(shù)給予支持，讓無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用更加便捷。

3 無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用隨著人們對信息獲取的重視而廣泛應(yīng)用。無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)較傳統(tǒng)模式能夠?qū)崿F(xiàn)多媒體信息的獲取與處理，信息獲取更直觀。WMSN 的應(yīng)用主要有以下使用范疇：

(1)多媒體監(jiān)控傳感器網(wǎng)絡(luò)

無線視頻傳感器網(wǎng)絡(luò)，通過電池供電的微型視頻攝像機組成，對攝像頭裝設(shè)低功效的無線收發(fā)裝置，能夠處理、發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。視頻和音頻傳感器則起到加強功能應(yīng)用補充現(xiàn)代的監(jiān)控系統(tǒng)，同時在影視領(lǐng)域也廣泛應(yīng)用，由于特殊地形，攝影人員無法直接到達(dá)，利用帶有動力裝置的飛行裝置配合WMSNs 進(jìn)行特殊需求的拍攝。

(2)智能交通

能夠監(jiān)控大城市或高速路的汽車流量，提供避免交通擁塞的建議服務(wù)。為智能交通系統(tǒng)的各個子系統(tǒng)提供更加實時、準(zhǔn)確的道路車輛信息，實現(xiàn)高質(zhì)量的實時動態(tài)交通管理控制。

⑶環(huán)境監(jiān)測

傳統(tǒng)的傳感器監(jiān)測只能夠?qū)Νh(huán)境的某一數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測，至于發(fā)生了什么事件，導(dǎo)致事件的原因需要看推測甚至展開調(diào)查，通常都是無果而終，而利用多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對事件的原因，經(jīng)過可以更為全面的掌握。更能對野生動物的生存狀況做更好的了解，為環(huán)境保護(hù)貢獻(xiàn)自己的價值。

除此之外，WMSNs 還被應(yīng)用于商業(yè)、海洋、山林、農(nóng)業(yè)、巡查、建筑等領(lǐng)域。

4 結(jié)束語

無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種全新獲取信息和處理信息的實用技術(shù)，利用多媒體傳感器實現(xiàn)信息豐富多樣化，同時也是人們對信息重視的重要體現(xiàn)，目前無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用在我們生活的各個領(lǐng)域之中，在當(dāng)下以信息為戰(zhàn)略資源的時代恰恰就需要看到信息技術(shù)的進(jìn)步給人們生活帶來的變革，也希望無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠為人們的生活提供更多的方便。