車載傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用及關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、作為一種新興的無線傳感器網(wǎng)絡(luò),車載傳感器網(wǎng)絡(luò)(Vehicular SensorNetworks)日益成為學(xué)術(shù)界及工業(yè)界關(guān)注的重點。與傳統(tǒng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)類似,車載傳感器網(wǎng)絡(luò)同樣具有廣泛的應(yīng)用前景,例如車輛安全行駛保障、城市交通路況評估、事件監(jiān)控與場景重建等。與此同時,車載傳感器網(wǎng)絡(luò)也有其自身的特點,例如能量不受限、節(jié)點密度高、網(wǎng)絡(luò)動態(tài)變化、被動覆蓋等。針對上述新的應(yīng)用和技術(shù)問題,本文對車載傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用及關(guān)鍵技術(shù)展開了深入的研究。具體地

2、,本文內(nèi)容涉及到了城市交通路況評估應(yīng)用中的信息處理問題,如何設(shè)計適用于車載傳感器網(wǎng)絡(luò)的DTN路由協(xié)議問題、以及事件監(jiān)控與場景重建應(yīng)用中的信息協(xié)同存儲問題三個方面。本文的主要貢獻和創(chuàng)新點為:
　　 (1)證實了車載傳感器網(wǎng)絡(luò)用于城市交通實時路況評估的可行性并提出了有效的地圖匹配和路況評估算法,為在城市中實際部署該應(yīng)用提供了參考經(jīng)驗。
　　 本文利用出租車公司已部署的車載傳感器網(wǎng)絡(luò)進行城市交通實時路況的評估。傳感器節(jié)點采樣的

3、稀疏性使得現(xiàn)有的地圖匹配和路況評估方法不適應(yīng)于本文的應(yīng)用場景,信息的缺失為準(zhǔn)確的路況評估提出了新的挑戰(zhàn)?；跀?shù)據(jù)稀疏的特點,本文設(shè)計了有效的地圖匹配和路況評估算法,同時進行了大規(guī)模的實際上路測試。實驗結(jié)果表明,提出的算法可在上述數(shù)據(jù)背景下準(zhǔn)確地計算實時路況,從而證明了利用車載傳感器網(wǎng)絡(luò)用于城市交通路況評估的可行性。
　　 (2)提出了兩個適用于車載傳感器網(wǎng)絡(luò)的DTN路由協(xié)議。其針對車載傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點,分別利用不同的信息輔助路由

4、并達到了良好的性能。
　　 在車載傳感器網(wǎng)絡(luò)中部署具有容遲特點(Delay-Toleran()的應(yīng)用時,需設(shè)計有效的DTN路由協(xié)議。本文依據(jù)車載傳感器網(wǎng)絡(luò)自身的特點,首先提出了一個適用于車載傳感器網(wǎng)絡(luò)的DTN路由協(xié)議:面向數(shù)據(jù)包的路由協(xié)議POR。它根據(jù)數(shù)據(jù)包及鄰居節(jié)點的效用動態(tài)地選擇通信伙伴,并將DTN路由問題轉(zhuǎn)化為一個效用優(yōu)化(Utility optimization)問題。實驗結(jié)果表明,在車載傳感器網(wǎng)絡(luò)中POR協(xié)議的性能優(yōu)于

5、傳統(tǒng)DTN路由協(xié)議。然后,本文利用公交車輛的線路及班次信息,提出了一個專用于公交網(wǎng)絡(luò)(BusNet)的路由協(xié)議BLER,該專用路由協(xié)議可明顯改善公交網(wǎng)絡(luò)中的DTN路由性能。
　　 (3)提出了一個針對事件監(jiān)控與場景重建應(yīng)用的信息協(xié)同存儲方案,該方案關(guān)注于如何最大化數(shù)據(jù)的生命期以輔助未來的事件調(diào)查。
　　 當(dāng)車載傳感器網(wǎng)絡(luò)用于城市事件監(jiān)控時,車載照相設(shè)備可不斷地對所經(jīng)過地點進行圖像采集,這些圖像信息可對將來的事件調(diào)查提供幫