基本概念與體系結構
發布時間:2012/4/8 14:41:18 訪問次數:1142
當前大部分無線傳感器網絡局限于測量MP2101DQ-LF-Z簡單的環境數值信息,如溫度、濕度、光強、壓力、震動等,而人類感知外界信息的80%以上來自人的視覺、聽覺,并且隨著監洌環境的日趨復雜多變,這些傳統傳感器網絡所獲取的簡單數據已經不能滿足人們對環境監測的全面需求,迫切需要將信息量豐富的圖像、音頻、視頻等多媒體引入到以傳感器網絡為基礎的環境監測活動中來,實現細粒度、精準信息的環境監測[25],同時,諸如CMOS照相機和麥克風等能夠捕獲多媒體信息的廉價硬件也孕育了無線多媒體傳感器網絡[26] (Wireless MultimediaSensor N etworks,WMSN)的產生和發展。
(1)基本概念
無線多媒體傳感器網絡通常是具有計算、存儲和通信能力的多媒體傳感器節點(裝備有攝像頭、麥克風和其他傳感器)通過自組織方式形成的分布式感知網絡,具備協作感知、采集、處理和傳輸網絡覆蓋區域內音頻、視頻、靜態圖像、數值數據等多媒體信息的能力。
廣義的“無線多媒體傳感器網絡”[27]涵蓋了“傳統數值傳感器網絡”(traditional scalar sensornetworks)、“圖像傳感器網絡”(image sensor networks)、“音視頻傳感器網絡”(audio and videosensor networks)、“可視傳感器網絡”(visual sensor networks),以及以上單類型傳感器網絡的混合。
(2)體系結構
文獻[27]中給出了一個無線多媒體傳感器網絡的基本體系結構,基于目標應用的特點,可以將其劃分為3種類型:具有同樣類型傳感器的單層平面結構,如圖7-52 (a)所示;具有多種類型傳感器的單層簇狀結構,如圖7-52 (b)所示;支持多種類型傳感器的多層多樣體系結構,如圖7-52 (c)歷示。
圖7-52 (a)是一種由同類視頻傳感器節點組成的單層網絡,部署的一部分傳感器節點具有更高的多媒體信息處理能力,作為多媒體信息融合處理中心。這些具有更高處理能力的節點共同對多媒體信息進行分布式處理。感知的多媒體信息通過多跳路徑傳遞到無線網關。與無線網關連接的存儲中心負責多媒體信息的本地存儲。當環境和應用需求允許時,可以實現更復雜的分布式存儲結構,由于對多媒體信息進行本地存儲,所以不再需要通過無線通信將它傳遞到遠處的存儲中心,節省了能量。無線網關還與Sink節點相連,Sink節點實現提供7-52 (b)是一種由不同種類傳感器節點組成的單層分簇體系結構,圖中僅標出了一個簇頭的情況。視頻、音頻和標量傳感器節點將傳感數據傳遞到簇頭,簇頭對多媒體數據進行處理,并將其傳遞到無線網關和存儲中心,簇頭是多媒體信息融合處理中心。
圖7-52 (c)是一個具有不同種類傳感器的多層網絡。每一層完成一部分數據采集功能,資源和功率受限的標量傳感器執行簡單的任務,如測量標量物理數據,擁有更多資源和更高功率的設備則負責復雜的任務。在每一層均可以進行分布式的數據處理和存儲。
當前大部分無線傳感器網絡局限于測量MP2101DQ-LF-Z簡單的環境數值信息,如溫度、濕度、光強、壓力、震動等,而人類感知外界信息的80%以上來自人的視覺、聽覺,并且隨著監洌環境的日趨復雜多變,這些傳統傳感器網絡所獲取的簡單數據已經不能滿足人們對環境監測的全面需求,迫切需要將信息量豐富的圖像、音頻、視頻等多媒體引入到以傳感器網絡為基礎的環境監測活動中來,實現細粒度、精準信息的環境監測[25],同時,諸如CMOS照相機和麥克風等能夠捕獲多媒體信息的廉價硬件也孕育了無線多媒體傳感器網絡[26] (Wireless MultimediaSensor N etworks,WMSN)的產生和發展。
(1)基本概念
無線多媒體傳感器網絡通常是具有計算、存儲和通信能力的多媒體傳感器節點(裝備有攝像頭、麥克風和其他傳感器)通過自組織方式形成的分布式感知網絡,具備協作感知、采集、處理和傳輸網絡覆蓋區域內音頻、視頻、靜態圖像、數值數據等多媒體信息的能力。
廣義的“無線多媒體傳感器網絡”[27]涵蓋了“傳統數值傳感器網絡”(traditional scalar sensornetworks)、“圖像傳感器網絡”(image sensor networks)、“音視頻傳感器網絡”(audio and videosensor networks)、“可視傳感器網絡”(visual sensor networks),以及以上單類型傳感器網絡的混合。
(2)體系結構
文獻[27]中給出了一個無線多媒體傳感器網絡的基本體系結構,基于目標應用的特點,可以將其劃分為3種類型:具有同樣類型傳感器的單層平面結構,如圖7-52 (a)所示;具有多種類型傳感器的單層簇狀結構,如圖7-52 (b)所示;支持多種類型傳感器的多層多樣體系結構,如圖7-52 (c)歷示。
圖7-52 (a)是一種由同類視頻傳感器節點組成的單層網絡,部署的一部分傳感器節點具有更高的多媒體信息處理能力,作為多媒體信息融合處理中心。這些具有更高處理能力的節點共同對多媒體信息進行分布式處理。感知的多媒體信息通過多跳路徑傳遞到無線網關。與無線網關連接的存儲中心負責多媒體信息的本地存儲。當環境和應用需求允許時,可以實現更復雜的分布式存儲結構,由于對多媒體信息進行本地存儲,所以不再需要通過無線通信將它傳遞到遠處的存儲中心,節省了能量。無線網關還與Sink節點相連,Sink節點實現提供7-52 (b)是一種由不同種類傳感器節點組成的單層分簇體系結構,圖中僅標出了一個簇頭的情況。視頻、音頻和標量傳感器節點將傳感數據傳遞到簇頭,簇頭對多媒體數據進行處理,并將其傳遞到無線網關和存儲中心,簇頭是多媒體信息融合處理中心。
圖7-52 (c)是一個具有不同種類傳感器的多層網絡。每一層完成一部分數據采集功能,資源和功率受限的標量傳感器執行簡單的任務,如測量標量物理數據,擁有更多資源和更高功率的設備則負責復雜的任務。在每一層均可以進行分布式的數據處理和存儲。
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