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《北京交通大学》 2014年
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无线图像传感器网络数据采集与可靠性传输研究

杨光伟  
【摘要】:摘要:无线图像传感器网络通过自组网方式进行图像数据采集和无线传输。通过集成化的微型图像传感器对环境信息进行感知和采集,把采集的图像信息通过无线方式进行发送,并以自组多跳的网络方式传送到汇聚节点,实现用户对环境的监测与控制。无线图像传感器网络被广泛应用于环境监测、智能家居、医疗健康等领域。 论文主要针对无线图像传感器网络的数据采集与数据可靠性无线传输两个方面进行研究。首先考虑到图像传感器节点的功耗、处理能力、体积等因素,提出了具有休眠机制的图像传感器节点的系统方案。通过分析图像传感器节点各个模块(图像传感器模块、嵌入式微控制器模块、无线通信模块、能量供应模块)的指令系统和工作机制,实现对图像采集的指令控制以及对图像采集过程的系统控制,最后将采集的图像数据通过无线方式传输至汇聚节点。 通过对比其他短距离无线通信技术,论文选取Zigbee协议作为无线通信方式。由于无线信道的复杂性,需要提出有效措施保护图像数据在无线信道中可靠传输。通过对现有无线通信可靠机制以及真实系统环境的分析,针对Zigbee网络层重传机制数据传输的脆弱性,论文提出一种基于Zigbee应用层的高效型重传与返回确认机制。论文首先分析与测试了Zigbee网络层重传机制的数据传输,由于Zigbee网络层数据重传机制过多的时间消耗导致数据传输混叠和数据重复接收问题,进而提出了Zigbee应用层数据传输设计。设计中针对汇聚节点接收图像数据情况,提出三种不同的响应机制(ACK、数据重复接收、Busy)提高数据的处理能力,并且根据汇聚节点不同的响应机制,图像传感器节点做出相应的数据发送机制,从而提高数据无线传输的可靠性。本文针对Zigbee网络层数据传输和Zigbee应用层数据传输两种方式,进行了不同最大重传次数的数据传输与时间消耗、数据丢包率关系的测试。实验结果表明,相对于Zigbee网络层数据重传机制,Zigbee应用层设计的数据传输机制显著缩短了重传机制消耗的时间,并且.提高了数据传输的可靠性。
【学位授予单位】:北京交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TP274.2;TN929.5;TP212.9

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王擘;汪文勇;杨挺;胡蜀徽;;基于6LoWPAN的无线农田信息监测系统[J];传感器与微系统;2011年04期
2 刘超伟;赵俊淋;易卫东;;基于nRF24L01的无线图像传感器节点设计实现[J];电子测量技术;2008年06期
3 孙岩;马华东;;无线多媒体传感器网络QoS保障问题[J];电子学报;2008年07期
4 王东;张金荣;魏延;曹长修;唐政;;利用ZigBee技术构建无线传感器网络[J];重庆大学学报(自然科学版);2006年08期
5 吴婉阳;田云杰;曹聪;沙超;;基于ZigBee网络的多跳图像传输系统的设计[J];电脑知识与技术;2012年22期
6 袁志强;;基于ZigBee技术井下瓦斯无线监测系统的设计[J];工业安全与环保;2013年06期
7 张足生;袁华强;于峰崎;;无线传感器网络动态重传算法[J];传感技术学报;2013年07期
8 董庆贺;何倩;;基于ZigBee的无线温度监测系统设计[J];计算机应用;2011年S2期
9 鲁琴;胡冰;罗武胜;;基于OMAP的无线多媒体传感网图像节点设计[J];计算机测量与控制;2009年09期
10 刘龙申;沈明霞;孙玉文;陆明洲;熊迎军;;基于FPGA的农田图像采集与3G无线传输系统设计[J];农业机械学报;2011年12期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 傅珂;方勇;;基于Zigbee技术的无线防盗系统的实现方案[J];安防科技;2007年05期
2 何文德;杨凤年;刘光灿;;无线传感器网络在文物保护中的应用[J];安防科技;2007年07期
3 侯俊;吴成东;袁中甲;周芸;张云洲;;基于ZigBee的智能家居安全监控系统研究[J];安防科技;2009年03期
4 刘海波;邹涛;翁哲;;无线传感器网络在执勤枪械定位中的应用[J];安防科技;2009年09期
5 张开风;胡艳军;许耀华;姜新红;仇乐乐;王福俊;高韦;丁胜建;;WSN与GPRS结合的远程图像等数据采集系统设计[J];安徽大学学报(自然科学版);2011年04期
6 林丽萍;;无线传感器网络节点的研究与应用[J];安徽职业技术学院学报;2010年04期
7 陈一飞;;移动自组网络拓扑发现算法综述[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2008年01期
8 余华;孙艳红;车银超;郭玉峰;;无线传感器网络在现代农业中的应用[J];安徽农业科学;2010年04期
9 余华;吕宁波;;基于无线传感器网络的农田信息管理系统的研究[J];安徽农业科学;2010年32期
10 范书平;高巍;马宝英;;一种无线温度传感器网络中节能的路由协议[J];安徽农业科学;2011年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张维勇;张芬;马学森;;基于IEEE802.15.4的一种分簇算法研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 石为人;张阳;邓鹏程;;传感器网络局部时间同步协议研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 刘增力;李雯霏;龙华;朵琳;;能量相关DSR协议OPNET仿真及性能分析[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 罗旭;柴利;杨君;;无线传感器网络TTSL迭代定位算法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
5 任玲;唐昊;周雷;魏振春;;一种能量高效的无线传感器网络自适应传输方法[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
6 何坚;方康玲;李晓卉;韩维;;基于无线传感器网络的涉密载体智能监管系统研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
7 陈传友;张在琛;;基于ADF7020-1的无线收发模块的设计与实现[A];2011年通信与信息技术新进展——第八届中国通信学会学术年会论文集[C];2011年
8 张锦;;基于车路和车车信息交互技术的研究[A];2011年通信与信息技术新进展——第八届中国通信学会学术年会论文集[C];2011年
9 丁飞;马小铁;;LEACH协议在群体生理参数采集中的实现[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
10 于亮亮;刘刚;王俊;;基于IEEE802.15.4的温室环境信息采集系统[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 吴静;自组网稳定多层分级结构及其关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 王蕊;无线传感器网络部署与拓扑控制研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 孙玉婷;基于柱形换能器的水下传感器网络组网协议研究[D];中国海洋大学;2009年
4 罗汉江;海洋监测传感器网络关键技术研究[D];中国海洋大学;2010年
5 郭瑛;基于事件触发的无线传感器网络关键技术研究[D];中国海洋大学;2010年
6 周鹏;水下传感器网络海上试验平台的研究与设计[D];中国海洋大学;2010年
7 张书奎;无线传感器网络中信息分发的可靠性研究[D];苏州大学;2010年
8 窦亚玲;基于直觉模糊集的多约束网络路由决策方法研究[D];华中科技大学;2010年
9 高艺;能源自给低功耗无线传感器网络关键技术研究[D];南开大学;2010年
10 吴磊;无线自组织网络中的路由技术相关问题研究[D];电子科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 叶青;基于可信的无线传感器网络认证技术的研究[D];安徽工程大学;2010年
2 谌业滨;无线传感器网络自身健康状态融合机制研究[D];南昌航空大学;2010年
3 李静;基于区域动态信任管理的可信路由协议[D];山东科技大学;2010年
4 乔田田;无线传感器网络路由协议研究[D];山东科技大学;2010年
5 骆科学;基于ZigBee的无线传感器网络节点在矿井机车运输监控系统中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
6 彭慧;面向离散型制造业的嵌入式MES检测终端开发[D];浙江理工大学;2010年
7 闭启礼;水文传感器网络部署优化研究[D];郑州大学;2010年
8 张振;基于无线传感器网络的粮仓监控系统研究[D];郑州大学;2010年
9 张永琦;无线传感器网络中基于网关的分级簇算法研究[D];郑州大学;2010年
10 张磊;基于无线传感器网络的实验管理系统的设计与实现[D];郑州大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘永顺;;无线传感器网络及其应用[J];安阳师范学院学报;2009年02期
2 熊平;CCD与CMOS图像传感器特点比较[J];半导体光电;2004年01期
3 霍宏伟;张宏科;牛延超;郜帅;张思东;;一种无线传感器网络与以太网间的接入系统研究[J];北京交通大学学报;2006年05期
4 罗常青;安建平;卜祥元;;用RS编码实现JPEG2000图像的稳健传输[J];北京理工大学学报;2006年05期
5 柳立峰,邹仕洪,张雷,程时端;基于概率覆盖模型的无线传感器网络密度控制算法[J];北京邮电大学学报;2005年04期
6 常超;鲜晓东;胡颖;;基于WSN的精准农业远程环境监测系统设计[J];传感技术学报;2011年06期
7 刘京诚;任松林;李敏;罗勇;杨庆峰;;智能型双轴太阳跟踪控制系统的设计[J];传感器与微系统;2008年09期
8 王建;毛腾飞;陈英革;;基于BH1750芯片的测光系统设计与实现[J];常熟理工学院学报;2011年02期
9 彭天笑,缪小红;基于ZigBee的WPAN构建方案[J];电信工程技术与标准化;2003年08期
10 吴德伦;张宏科;;基于IEEE802.15.4无线传感器网络的IPv6协议栈[J];单片机与嵌入式系统应用;2006年08期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 陶丹;马华东;;一种支持多节点协同实现图像融合的视频传感器网络体系结构[A];第一届建立和谐人机环境联合学术会议(HHME2005)论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 张锋辉;无线传感器网络粮情监测组网研究[D];北京邮电大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 贺军;基于FPGA的JPEG图像压缩芯片设计[D];电子科技大学;2003年
2 耿瑞芬;ZigBee无线传感器网络的研究与应用[D];山东大学;2007年
3 李堃;基于6LoWPAN的IPv6无线传感器网络的研究与实现[D];南京航空航天大学;2008年
4 陈彦明;基于ZigBee的无线传感器网络节点设计及其应用开发[D];哈尔滨理工大学;2009年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 高峰;ST中国巡展 新品精彩纷呈[J];电子产品世界;2001年10期
2 高;带薄膜红外滤光片的图像传感器[J];红外;2004年07期
3 ;安华高科技推出130万像素图像传感器[J];电子与电脑;2006年09期
4 Philip Garrou;;CMOS图像传感器的光学晶圆级封装[J];集成电路应用;2007年05期
5 余传祥,刘晓明,黄智勇;自扫描光电二极管阵列均匀性较正[J];传感技术学报;2002年04期
6 王翥,佟晓筠;接触式图像传感器的信号读取与补偿技术[J];今日电子;2002年05期
7 宋勇,郝群,王占和,何林;基于CMOS图像传感器的成像系统设计[J];光学技术;2002年03期
8 承健 ,李畅;透视数码相机的心脏——图像传感器技术CMOS篇[J];个人电脑;2004年03期
9 江川贵,廖启征,魏世民;基于CMOS图像传感器的USB接口图像采集系统设计[J];仪表技术;2005年03期
10 宫丽华;;专注CMOS传感器发展 美光为监控市场带来高画质图像[J];电子测试;2006年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 袁红辉;陈世军;刘强;徐星;王欣;丁毅;;一种专用128×128CMOS图像传感器的研制[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
2 祝晓笑;刘昌举;吴治军;杨熊敏;;1024X1024CMOS图像传感器随机开窗口的两种实现方案[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
3 闵昊;;CMOS图像传感器的现在及未来[A];信息科学与微电子技术:中国科协第三届青年学术年会论文集[C];1998年
4 田犁;李建伟;董小静;危峻;;基于面阵CMOS图像传感器成像光谱仪系统研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
5 邓若汉;严奕;陈永平;;CMOS图像传感器像素级的噪声分析与抑制[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
6 刘昌举;祝晓笑;白雪平;吴治军;杨雄敏;;高动态范围CMOS图像传感器研究进展[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
7 高铁成;姚素英;徐江涛;赵士彬;;CMOS图像传感器像素三维光学特性模拟与优化[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
8 胡永富;黄长宁;张宏伟;;CMOS图像传感器STAR1000研究及空间探测应用[A];第二十三届全国空间探测学术交流会论文摘要集[C];2010年
9 陈彦;张宏伟;林宏宇;;高速CMOS图像传感器LUPA-4000时序设计[A];第二十三届全国空间探测学术交流会论文摘要集[C];2010年
10 曹昕燕;;基于CPLD的CMOS APS驱动时序的设计[A];第十届全国敏感元件与传感器学术会议论文集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;Micron为图像传感器SoC造势[N];计算机世界;2004年
2 赛迪顾问研究员 李东宏;图像传感器提高汽车安全性[N];中国电子报;2005年
3 吕一河;Foveon X3:硅芯留住精彩瞬间[N];中国计算机报;2002年
4 余海若;信息时代的电子眼[N];大众科技报;2009年
5 记者 万红 实习生 张瑛;本市集成电路产业集结创“芯”[N];天津日报;2010年
6 王征 木哥;数码相机的视网膜[N];计算机世界;2004年
7 麦西·查克博(Manash Chakrabory) 布雷克利(Joseph Blakely) 编译 霍娜 贺洁;柯达ISS:单独批次也可实时跟踪[N];中国计算机报;2009年
8 本报记者 刘晖;图像获取技术的交锋[N];中国计算机报;2001年
9 木哥;到底有多少像素[N];计算机世界;2002年
10 张林 李晓静;锐芯打造影像设备“中国芯”[N];中国高新技术产业导报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 周泉;基于PEPT的低电压宽动态范围图像传感器的研究[D];吉林大学;2013年
2 罗斌;基于CMOS图像传感器的多光谱遥感成像系统几个关键问题研究[D];北京邮电大学;2011年
3 李轩;CMOS图像传感器噪声抑制研究[D];天津大学;2010年
4 陈远;基于垂直层叠结构的CMOS像素和图像传感器研究[D];浙江大学;2009年
5 高岑;基于混合域累加的TDI型CMOS图像传感器关键技术研究[D];天津大学;2012年
6 宋飞;基于资源统筹的网络传输协议关键技术研究[D];北京交通大学;2010年
7 詹成;基于网络编码的无线网络可靠多播机制研究[D];中国科学技术大学;2011年
8 王健;视频图像抗晕光研究[D];西安理工大学;2009年
9 朱天成;微光CMOS图像传感器关键技术研究[D];天津大学;2010年
10 赵海涛;无线多媒体Mesh网络中QoS保障跨层优化关键技术研究[D];南京邮电大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨光伟;无线图像传感器网络数据采集与可靠性传输研究[D];北京交通大学;2014年
2 王勇;基于LUPA300的高帧频APT精跟踪成像技术研究[D];长春理工大学;2011年
3 刘广新;基于多图像传感器的室内定位系统的研究[D];长春理工大学;2011年
4 张帆;多车道抓拍相机系统的研究[D];中国计量学院;2012年
5 于天月;IMT-Advanced移动通信系统中混合自动请求重传技术的研究[D];东华大学;2010年
6 严博;激光粒度仪的优化设计[D];西安工业大学;2012年
7 高建东;基于3GPP LTE系统的HARQ算法研究与仿真[D];太原理工大学;2010年
8 韩志敏;基于CCSDS AOS系统的差错控制技术研究[D];沈阳理工大学;2010年
9 黄海华;CMOS图像传感器的并行测试开发[D];复旦大学;2011年
10 张玉环;基于HSDPA系统中HARQ技术研究[D];长春理工大学;2011年
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