中文摘要：

无线多媒体传感器网络（WMSN）具有感知媒体丰富，数据量大，处理任务复杂，实时同步传输等特点，在军事战场、工农业生产过程、智能交通、环境保护、医疗保健、防震救灾等领域有广阔的应用前景。在节点资源严重受限的情况下，WMSN在网络体系结构、路由与实时传输、网内媒体信息处理、QoS保障等关键问题上面临很大的挑战。现有的大量研究成果都假设网络中的节点不移动或仅发生微移动，这制约了WMSN在多个领域的推广应用。本课题以WMSN在移动环境下的应用服务为研究对象，研究WMSN在节点移动的情况下，满足不同QOS需求的多媒体信息获取与路由传输关键技术。具体的研究内容包括探索移动环境下多媒体QoS服务分类及建模方法；建立面向节点移动的WMSN网络拓扑演化模型；研究基于网络编码技术的高效路由算法和传输控制模型；通过实验研究，建立WMSN跨层优化模型与节能控制策略。为推动WMSN的应用提供理论和技术支撑。

结论摘要：

作为一种主动感知真实物理世界的信息获取及处理技术，无线多媒体传感器网络(WMSN)在许多领域有着广阔的应用前景。然而，由于节点资源受限，通信链路的延迟大且误码率高，多媒体信息服务对时延敏感。而节点的移动性造成链路间歇性连通、网络拓扑动态变化加剧。这使得WMSN中的体系结构设计、路由与传输技术、服务质量保障（QoS）等面临很大的挑战。本项目按照研究计划，围绕面向节点移动的无线多媒体传感器网络体系结构、路由传输协议、跨层优化设计以及智能信息处理等方面展开研究，取得了一系列研究成果，基本完成了预定研究目标。主要内容包括（1）针对网络节点稀疏且通讯信号覆盖较差的应用环境，提出了基于消息属性的多副本数据分发算法，将消息副本按二叉树方法进行分发。提出一种基于接触分布的路由算法，提高间歇式连接无线传感器网络的路由性能。（2）采用跨层优化设计方法，提出了一种负载均衡的无线多媒体自适应传输调度算法，通过传输区域划分和节点移动预测方法来解决WMSN网络拓扑动态变化问题。设计了一种面向节点移动的可靠MAC协议，满足了跨层通信对链路层需求。（3）针对资源受限的无线传感器网络在信息存储、传输和智能处理方面遇到的挑战，提出一种描述传感器感知功能的形式语言，定义传感器感知功能的语义解释，构建感知信息知识库，将感知信息转换成知识的表达形式。建立了无线传感器网络的知识服务框架，减少网络中信息传输和存贮的数据量。（4）多路径路由协议有利于提高数据传输的吞吐量和实现负载均衡，为多媒体数据流提供服务质量保障。提出一种基于分簇结构的自适应多路径路由协议，通过建立稳定的簇结构，减少控制消息的洪泛，平衡簇成员间的能量消耗，增强传输路径的可靠性。提出了一种基于网络编码的数据广播传输算法，通过建立修复包矩阵，生成重传数据包，实现可靠的数据广播。（5）针对无线传感器网络中节点自私行为，研究节点激励策略，基于节点自身资源建立节点协作的买卖交易模型，有效地提高了消息的交付率。研究基于压缩感知理论的无线传感器数据收集方法，提出一种基于深度优先生成树的压缩数据收集算法。此外，培养硕士研究生9名，项目组成员已发表基金项目标注的学术论文3篇。