車載傳感器網絡的應用及關鍵技術研究.pdf

1、作為一種新興的無線傳感器網絡,車載傳感器網絡(Vehicular SensorNetworks)日益成為學術界及工業(yè)界關注的重點。與傳統(tǒng)無線傳感器網絡類似,車載傳感器網絡同樣具有廣泛的應用前景,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,車載傳感器網絡也有其自身的特點,例如能量不受限、節(jié)點密度高、網絡動態(tài)變化、被動覆蓋等。針對上述新的應用和技術問題,本文對車載傳感器網絡的應用及關鍵技術展開了深入的研究。具體地

2、,本文內容涉及到了城市交通路況評估應用中的信息處理問題,如何設計適用于車載傳感器網絡的DTN路由協議問題、以及事件監(jiān)控與場景重建應用中的信息協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絡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用提供了參考經驗。
　　 本文利用出租車公司已部署的車載傳感器網絡進行城市交通實時路況的評估。傳感器節(jié)點采樣的

3、稀疏性使得現有的地圖匹配和路況評估方法不適應于本文的應用場景,信息的缺失為準確的路況評估提出了新的挑戰(zhàn)?；跀祿∈璧奶攸c,本文設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。實驗結果表明,提出的算法可在上述數據背景下準確地計算實時路況,從而證明了利用車載傳感器網絡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絡的DTN路由協議。其針對車載傳感器網絡的特點,分別利用不同的信息輔助路由

4、并達到了良好的性能。
　　 在車載傳感器網絡中部署具有容遲特點(Delay-Toleran()的應用時,需設計有效的DTN路由協議。本文依據車載傳感器網絡自身的特點,首先提出了一個適用于車載傳感器網絡的DTN路由協議:面向數據包的路由協議POR。它根據數據包及鄰居節(jié)點的效用動態(tài)地選擇通信伙伴,并將DTN路由問題轉化為一個效用優(yōu)化(Utility optimization)問題。實驗結果表明,在車載傳感器網絡中POR協議的性能優(yōu)于

5、傳統(tǒng)DTN路由協議。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絡(BusNet)的路由協議BLER,該專用路由協議可明顯改善公交網絡中的DTN路由性能。
　　 (3)提出了一個針對事件監(jiān)控與場景重建應用的信息協同存儲方案,該方案關注于如何最大化數據的生命期以輔助未來的事件調查。
　　 當車載傳感器網絡用于城市事件監(jiān)控時,車載照相設備可不斷地對所經過地點進行圖像采集,這些圖像信息可對將來的事件調查提供幫