机会传感器网络感知路由关键技术

机会传感器网络具有设备组成异构多元化、节点行为方式复杂化、资源受限程度差别化、无线信道和网络拓扑频繁变化及间歇连通等特点，为路由理论及协议设计等提出了新挑战。本项目面向未来传感器网络技术，研究机会传感器网络自身特点对传统路由协议、通信方式的影响，重点解决如何在机会网络环境下建立智慧感知路由，以达到高效通信的目的。具体包括：建立基于分布式移动群组检测的节点运动行为模型与方法；界定各种不确定因素的构成及影响，构建适用于机会传感器网络的网络状态与服务需求智慧感知理论与模型；研究分析不同应用场景中机会通信资源的分布特点，提出适用于异构混合机会传感器网络的感知路由协议与算法。?本课题的研究对于扩大无线传感器网络及物联网的应用领域， 推动我国在机会传感器网络路由等方面的理论创新具有重要意义。

本项目紧密跟踪国际最新研究动态，面向未来传感器网络技术，研究如何在机会传感器网络环境下建立智慧感知路由，以达到高效通信的目的。项目组根据项目任务书规定的各项研究内容开展了深入细致的研究，取得了以下研究成果。. 1）研究了机会传感器网络系统结构模型和节点群组移动行为特征，建立了一套基于分布式移动群组检测的机会传感器网络节点运动行为模型与方法，并提出了一种基于群组社区移动模型的机会路由方法，能够有效提升消息传递成功率。. 2）建立了机会传感器网络感知路由模型，能够动态地结合网络路由状态和普适服务需求，设计了一种智慧映射机制将服务需求动态映射为网络层面的路由需求，并以最优或近似最优方式分配网络资源进行转发决策，该模型的部分主要思想（如资源感知适配机制等）被2012年立项的国家973项目“智慧协同网络理论基础研究”采纳。. 3）提出了一种基于能量感知和社交关系的节点机会传感器网络感知路由协议与算法，在消息扩散第一阶段利用节点速度和剩余能量提升效率，在消息扩散第二阶段利用节点社会活跃度来提升整体性能；提出了一种面向多目标区域的地理广播机会路由，避免了泛洪机制的消息过度冗余和广播风暴问题，解决了传统地理广播机制的重复路径问题，在容忍的消息丢失率范围内，使得消息重复接收率最小化；提出了一种sink 移动传感器网络感知路由协议与算法，以最小化全网整体能耗为优化目标，以数据采集量最大化为约束条件，提出了最大数据量最短路径问题，使得在确保系统数据采集量最大的前提下最小化全网整体能耗；提出了一种新型的基于PMIPv6的支持混合移动场景的移动传感器网络与互联网连通机制，采用家乡网络前缀发现机制实现PMIPv6下移动传感器网络多跳接入，采用移动网关代理机制实现了传感器网络整体高效移动。. 4）提出了一套基于全网能耗、网络生存时间、传输时延、丢包率、传送成功率等指标的机会传感器网络路由协议性能评价方法，并基于OMNET++及the ONE等仿真工具构建机会传感器网络仿真平台，通过模拟和仿真手段，评估了所设计算法的性能。. 本项目共发表SCI、EI检索论文15篇；培养研究生8 名，其中博士生3名；获授权发明专利3项，申请发明专利3项；获得中国电子学会电子信息科学技术奖一等奖1项；晋升副教授2名。