专利名称：一种无线多媒体传感器网络的路径覆盖监控方法
技术领域：
本发明涉及多媒体传感器网络覆盖控制技术领域，采用基于路径覆盖的方法以实现对关键路径的完全覆盖，在保持完全覆盖的前提下，尽可能的减少多媒体传感器的数量和提高反应速度等，属于传感器覆盖控制技术领域。
背景技术：
随着无线网络和传感设备的高速发展，感知数据类型也迅速扩充，由原来单一的数据发展到音频、视频、图像等多媒体信息，并由此产生了以传统无线传感网为基础的无线多媒体传感网络。其节点一般装备有CMOS摄像头、微型麦克风以及其它具有简单环境数据采集功能的传感器，它们一般部署在无人值守的环境中自主地完成指定的任务，是一种能耗敏感的无基础设施网。与只具有简单环境数据采集功能的传统无线传感器网络相比，无线多媒体传感器网络能感知信息量丰富的音频、视频、图像等多媒体信息，能实现细粒度、精准信息的环境监测，可广泛应用于战场可视化监控、环境监测、安全监控、交通监控、智能家居、医疗卫生等领域。多媒体传感器监控系统是各行业重点部门或者重要场所进行实时监控或回放录像的基础，是安全防范系统的重要组成部分，同时视频监控代替了人类实地的观察，在一些恶劣环境等人类不方便出现的场合中得到了广泛应用。无线多媒体传感器网络流媒体是远程监控的一个重要应用，是安全防范系统的重要组成部分，以其直观、准确、及时和信息内容丰富而广泛应用在许多场合。随着计算机应用的迅速发展和推广，多媒体传感器监控系统的功能更加强大。目前国内外大部分监控系统都是静态分布的，即事先布置多媒体传感器，覆盖所要关注的所有区域。然而，现实生活中，尤其对于野外科考来说，如果要覆盖所有的区域，将需要大量的财力和物力，同时由于拍摄了一些并不是自己所关心的事件，需要耗费大量的时间来甄别出自己感兴趣的录像。路径覆盖是覆盖控制研究中的一个热点问题，尤其是在传感器网络实施目标监测任务的情况下。目前，目标跟踪覆盖控制集中在利用多节点间协作，唤醒运动目标预测轨迹附近的休眠节点加入到跟踪过程，在兼顾网络能耗的同时，实施对移动目标的全力监测。利用视频传感器网络中节点方向的可调性，能够减少部署传感器节点个数的同时，增强监控效果，节约能量。本发明的主要功能是充分利用多媒体传感器的特性，在一些关键路径上部署少量的多媒体传感器节点，在人工部署之后，能通过传感设备的自我调控跟踪运动目标来达到覆盖全部路径。
发明内容
技术问题:本发明的目的是提供一种无线多媒体传感器网络的路径覆盖监控方法。对需要重点观察的区域部署多媒体传感器节点，当感兴趣的目标出现时，例如动物，能够及时发现目标，并通过利用无线多媒体传感器网络节点的协调性，使得传感器相互通信，协调工作，达到用较少的传感器节点覆盖目标移动的路径。技术方案:本发明的一种无线多媒体传感器网络的路径覆盖监控方法具体为:I)覆盖区域的分析和简化:对于该区域中目标经常出现的路径进行统计，根据统计知识得包含目标活动的所有路径的最小平行曲线区域，包含所有可能出现的路径，并利用测量工具得到两条平行曲线的长度Len和距离Wid ;根据应用场景，目标移动总是大致沿着特定的轨道运动，偏离的距离较少，因此Len远大于Wid ；因此，进一步对该区域进行简化，将其简化成一条长度为Len的线段，称其为“关键路径”；2)节点的部署:在需要观察的关键路径上部署摄像头节点，对于摄像头节点，其已知参数包括视角α，感知半径Rad，将多媒体传感器节点部署到距离关键路径Dis处，由于多媒体节点转动角度的可调性，根据几何关系，可以得到覆盖关键路径长度为Len的多媒体节点的最少个数Num为:
权利要求
1.一种无线多媒体传感器网络的路径覆盖监控方法，其特征在于该方法包括: 1)覆盖区域的分析和简化: 对于该区域中目标经常出现的路径进行统计，根据统计知识得包含目标活动的所有路径的最小平行曲线区域，包含所有可能出现的路径，并利用测量工具得到两条平行曲线的长度Len和距离Wid ;根据应用场景，目标移动总是大致沿着特定的轨道运动，偏离的距离较少，因此Len远大于Wid ;因此，进一步对该区域进行简化，将其简化成一条长度为Len的线段，称其为“关键路径”； 2)节点的部署: 在需要观察的关键路径上部署摄像头节点，对于摄像头节点，其已知参数包括视角α，感知半径Rad，将多媒体传感器节点部署到距离关键路径Dis处，由于多媒体节点转动角度的可调性，根据几何关系，可以得到覆盖关键路径长度为Len的多媒体节点的最少个数Num为:.TLen
全文摘要
本发明提供一种无线多媒体传感器网络的路径覆盖监控方法，在一些关键路径上部署少量的多媒体传感器节点，利用传感器网络多节点间协作，当感兴趣的目标出现时，能够及时发现目标，唤醒运动目标预测轨迹附近的休眠节点加入到跟踪过程，在兼顾网络能耗的同时，实施对移动目标的全力监测。利用视频传感器网络中节点方向的可调性，减少节点部署传感器节点个数的同时，能够增强监控效果，节约能量。
文档编号H04W84/18GK103188707SQ201310077450
公开日2013年7月3日 申请日期2013年3月12日 优先权日2013年3月12日
发明者孙力娟, 孙朋, 王汝传, 黄海平, 于佩佩, 魏勋, 黄俊杰, 丁燚 申请人:南京邮电大学