[01404590]自组织传感网络节能关键技术研究与应用

该项目属无线传感器网络领域，是解决无线多跳AdHoc(自组织)传感器网络中节点能量管理及异类传感信息智能传输的关键技术。如何让终端有限的能量发挥最大的效用，即提高终端的能效，以及如何延长无线终端的生命周期并同时保证网络的容量、吞吐量、时延水平等AdHoc网络QoS要求是跨层设计多信道AdHoc网络链路层(信道及天线管理)、MAC层(多信道接入及率控制)、网络层(路由选择、资源分配)直至应用层的协议中不可回避的问题。在过去7年间，在国家及省自然科学等基金的支持下，对自组织传感网络节能关键技术进行了较为深入的研究。首次建立了AdHoc传感网络多种业务的多优先级及协调传输理论模型，并根据实际需求设计了传感信息分级的传感器传输协议栈，实现了传感信息的实时传输。创造性使用部分服务台休假中的同步、异步、N策略等多种数学模型对AdHoc网络中的信道休眠策略进行建模。在此基础之上建立了Adhoc网络多信道休眠的理论模型，并设计了传感网络的信道休眠协议栈，实现了节能传感网络智能传输。以上述创新设计为基础，课题组成功开发了集温湿度传感、气体传感、水分传感、光照传感、摄像头传感、GPS传感、接近传感、压力传感以及加速度传感等20多种常用传感器的智能多传感器网络平台；其次研制了基于信道休眠策略的节能型综合定位系统，形成了较完善的具有能量管理的无线传感器网络产品系列。该项目所研发的“智能多传感器网络平台”具有传感类型多样、传输实时性高、传感信息智能分级等优点，能适应工业控制、精准农业、智能交通、环境监测等多行业的应用。其次该项目所研制的“基于信道休眠策略的节能型综合定位系统”具有在强电磁干扰环境下工作特点，并且具有防爆性能可广泛应用于采矿、变电所等高危环境的人员定位。并且整个定位系统生存周期性较同类产品提高了60%，大大减小了更换电池所引起的人员安全隐患。该项目所研究的具有能量管理的无线传感器网络产品系列较好的解决了制约无线传感器网络广泛应用的能量约束问题及异类传感信息传输问题。该系列产品已经环境监控、国有资产管理及物联网应用教育中大规模的推广应用，成为无线传感器网络的主导技术。截止2012年12月，已累计销售523套(台)，新增收益2649.5万元。