CN101483887A - 一种应用于无线多媒体传感器网络的多代理协作方法 - Google Patents

一种应用于无线多媒体传感器网络的多代理协作方法 Download PDF

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Abstract

一种应用于无线多媒体传感器网络的多代理协作方法,主要用于解决多媒体传感器网络中数据传输量大,网络任务复杂等问题。它应具有以下特征:移动代理由用户参数生成,包含了所有的网络任务信息;移动代理根据当前网络任务确定自身工作状态,根据参数确定工作门限值;代理通过在元组空间的数据交互进行协商,在每一个工作时间片内只有一个代理进行工作;簇头节点的代理管理模块能够根据压缩融合算法给多代理分配任务,进行簇内的分布式采集;各个节点上的代理能够根据用户派送的使能代理更改自身的工作状态,进行目标识别类采集;各个簇头节点能够动态生成返回代理,将多媒体信息返回到服务器终端。

Description

一种应用于无线多媒体传感器网络的多代理协作方法
技术领域
本发明涉及一种无线多媒体传感器网络中的多移动代理协作方案,主要用于解决无线多媒体传感器网络中任务分派以及任务执行等问题,属于无线传感器网络应用及软件开发领域。
背景技术
无线传感器网络具有可快速部署、可自组织和容错性高的特点,它具有如下显著的特征。第一,数据中心:无线传感器网络感兴趣的是采集具有某种属性的数据,而不关心数据具体来源于哪个传感器节点;任何传感器节点既是数据源,又是转发节点。第二,数据的相似性:相邻传感器节点往往是对同一事件的监测,获得的数据具有相似性,可以进行数据的融合。第三,应用相关:中间节点针对具体应用的特点,对数据进行特定的融合、缓存和转发操作。第四,能量受限:传感器网络与传统的无线网络如Ad Hoc、蜂窝等有着显著的区别,传统无线网络考虑的首要目标是提供良好的服务质量和高效利用带宽,而传感器网络设计的首要目标是能量的高效使用,在完成任务的前提下尽量延长整个网络系统的生存期。多媒体传感器网络作为传感器网络的一种,除了具有这些特点以外,还具有显著的个性特点.具体表现为以下几个方面:(1)网络能力增强。由于大数据量音频、视频、图像等媒体的引入,多媒体传感器节点及网络能力(采集、处理、存储、收发、能量供应等方面)都有显著增强。(2)感知媒体丰富。音频、视频、图像、数值、文本以及控制信号在内的多种类型数据共存于多媒体传感器网络中。(3)处理任务复杂。传统传感器网络采集的数据格式单一、信息量少,因而处理简单,只需经过加、减、乘、除、求和、求平均值等运算,人们通过这些数值结果很难对监测环境形成全面认知,而多媒体传感器网络采集的音频、视频、图像信息丰富且格式复杂,我们可利用压缩、识别、融合等多种处理以满足多样化应用需求。
移动代理,简单的说就是具有移动性的智能代理。它指的是能够自行决定在网络的各个节点之间移动,代表其它实体(人或其他代理)进行工作的一种软件实体。它能自行选择运行地点和时机,根据具体情况,中断当前自身的执行,移动至另一设备上恢复运行,并及时将有关的结果返回。通过虚拟机系统的通信机制,可以实现多个代理之间的合作。这种合作有多种模式。相同的代理之间互相协作,可以防止系统和代理失效。一旦有代理失效,其他代理可以采取措施,通过承担起失效代理的任务或者启动新的代理的办法来进行失效弥补。另外,异种代理之间也可以进行互补性合作,多个不同功能的代理协作完成共同目标。在多媒体传感器网络中,由于节点计算量、存储量、网络传输数据量都较大,处理任务类型较为复杂,引入移动代理的协作机制可以使程序的执行尽可能靠近数据源,降低网络通信开销,节省带宽,平衡负载,加快任务的执行,从而提高分布式系统的处理效率。
发明内容
技术问题:本发明的目的在于提供一种应用于无线多媒体传感器网络的多代理协作方法,旨在根据用户分派的不同任务类型来向网络中注入代理,依据一定的策略来解决当前无线多媒体传感器网络中存在的能量受限,计算传输能力受限等问题,使网络更加有效地完成用户指派的任务。
技术方案:本发明的应用于无线多媒体传感器网络的多代理协作方法可应用于现有的无线多媒体传感器网络。通过引入移动代理的协作机制,其目的在于在有限的网络资源中,由具有自治功能的移动代理来对用户分派的任务进行重构或子任务分解,通过代理之间的协作来完成网络任务。其目的在于降低节点的计算负担和存储负担,将集中式计算转化为分布式计算,充分发挥各个节点的功能,避免单个节点由于负载过重而失效,延长了网络生存周期,节省网络能量,保证无线多媒体传感器网络的任务执行。
实现一种应用于无线多媒体传感器网络的多代理协作方案,它应具有如下特征:网络中存在多个移动代理,以移动代理的运行过程代替传统网络任务的执行;
移动代理可将网络任务进行重构或子任务划分,根据任务类型和复杂度的不同选择不同的协作策略;移动代理具有高度的自治性,可以同其他移动代理进行多方面交流;各个移动代理可以灵活地根据当前网络状况和其他代理的工作状态来适当地调整自己的任务执行情况和路由选择策略。
本发明的多代理协作方案主要针对四种任务类型,它覆盖了大部分的无线多媒体传感器网络的应用类型:
1、普通多媒体信息采集。这是最传统的无线传感器网络任务类型,在多媒体传感器网络中,变化在于传输的数据量更大,由传统的温度、湿度等数据标量演变为视频、音频和图像等数据流。一般情况为区域内视频或音频信息的返回。
2、区域多任务类型。在无线多媒体传感器网络应用中,有时会要求对大规模区域进行视频和音频的实时采集,这种情况下采集的范围较广,采集的信息较多,任务的复杂度较高。任务执行过程中,网络中的通信开销较大,对区域内节点的存储能力和计算能力要求较高。
3、精确采集。传统的无线传感器网络返回的是温度、湿度等数据标量,而多媒体传感器网络需要返回图像或声音信息,精确度要求高,有些重点区域监测需要高分辨率的图像,此种类型对于节点的采集能力要求较高,节点负载较重。
4、目标识别类采集。在多媒体传感器网络目标识别应用中,不一定要完全返回监控场景的完整图像信息,有些使用红外或透视图像更容易进行目标特征的识别和判断,此类应用一般在海关,机场等重要安防场所发挥着很大的作用。
针对不同的任务类型,用户向网络中注入的移动代理选择一定的协作策略,在保证QoS的前提下,最大限度的节省网络开销,减轻节点负担,以最优的协作方式来完成网络任务。
整个无线多媒体传感器网络由加载了移动代理平台的普通节点加上簇头节点以及基站节点组成。本发明的实现基于现有的操作系统,如TinyOS,MantisOS,SOS等,主要有三个设计要点:移动代理携带任务的划分、网络任务的发布以及移动代理执行过程中的协商和调节。代理执行过程中,根据网络情况和任务复杂度情况,协作状态转移如图1所示:
基于条件转移的代理协作。在网络中注入移动代理,由于移动代理具有自治性,移动代理本身携带的代码能够控制任务的执行过程,代理中的代码可以确定监控门限,在多媒体传感器网络中,实时的多媒体数据采集,尤其是视频信息使通信开销增大,移动代理可使节点上的传感器模块或通信模块能够交替工作,在一般情况下,移动代理可控制节点采集一般传感信息,当一般传感信息如温度、湿度等达到一定门限值或出现异常时,启动多媒体传感模块和通信模块,进行音频,图像等信息的采集。移动代理可自主地迁移至其他节点,与其他代理进行交互,根据网络中拓扑结构和从区域其他节点采集的信息,适当地调整自己的网络任务,如门限值,采集类型等。
基于时间片轮转的代理协作。当网络或簇中有新增节点或新增网络任务类型时,采集任务较为繁杂,每个节点同时采集音频和视频信息,会使节点负载过重,网络通信量骤增。本发明中每个自主的移动代理各自携带一条任务信息,把用户指派的复杂的任务重构给多个移动代理,在节点上,多个移动代理将网络任务周期划分为一个个时间片,每个代理独占一个时间片,该代理执行完自己的任务后,会唤醒其他代理使其运行,节点进入下一个时间片,自身则迁移到下一个节点继续执行自身任务,重构了用户任务的多个代理在同一个网络簇内循环迁移,保证了网络任务的区域执行。这样就减轻了节点的工作负担,避免了网络中信息量过大而产生的碰撞。
基于分布式计算的代理协作。网络中任务数量降低,但精确度要求提高,尤其在一些重点区域的多媒体信息采集,多个移动代理可将高精度采集的集中式计算转化为分布式计算,在同一个簇内,运行在每个节点上的移动代理通过彼此之间的协商,按照一定的压缩,融合算法,对监控区域进行图像分布式采集,由本地的移动代理携带图像信息返回到簇头节点,簇头节点将簇内各节点信息按照一定的排列顺序返回到监控终端,在终端进行图像的融合和再现,充分保证了图像的质量和清晰度,同时减轻了各节点和通信信道的负载。
基于目标采集类型的代理协作。针对监控区域不同要求的目标识别类采集,如红外,夜视等,本发明中每条移动代理携带一种采集类型标识,在需要更改类型时,由终端注入对应的使能代理,使能代理会自主迁移到监控节点上,并唤醒符合采集类型标识的移动代理,使其在该代理的控制之下;每个节点只工作在一种采集状态,各个节点上的移动代理可以控制本节点采集对应的信息,只有当网络任务需求时,才会生成相关代理返回视频信息。
方法流程:
步骤1).在无线多媒体传感器网络节点上烧写支持移动代理运行的中间件平台软件;
步骤2).部署无线多媒体传感器网络,对网络进行分簇,每个簇选举出簇头节点负责和基站通信;
步骤3).簇头节点记录本簇内节点的地址信息;
移动代理生成步骤如下:
步骤4).用户终端根据当前任务需求,生成相应任务参数;
步骤5).终端分析对参数进行分析,选择移动代理初始状态,代码段长度,代码信息等;
步骤6).设置时间戳和时间片信息,并对某些特定代理设定生存周期;
步骤7).移动代理根据当前任务信息,选择协作策略和初始协作状态;
步骤8).由终端向网络中各簇头节点注入移动代理,移动代理根据携带任务信息自主迁移到任务目标节点;
移动代理执行任务协作步骤如下:
步骤9).移动代理工作在各任务节点的中间件平台上,由携带普通采集任务的代理首先工作,携带多媒体采集任务代理处于休眠状态;若初始网络任务就很复杂,则直接转到步骤11);
步骤10).普通采集任务的移动代理根据自身携带的门限值,当超过时,就唤醒多媒体任务的移动代理,采集多媒体信息,同时自身处于休眠状态;
步骤11).若网络中要求多媒体信息精确度较高时,转到步骤13);若网络中需要同时采集视频、音频等多项信息时,各移动代理按照时分复用的原则,在一个时间片内,中间件平台上只工作一种任务类型的移动代理,进行相应多媒体信息的感知;
步骤12).时间片结束后,该任务类型的移动代理唤醒其他任一类型的移动代理进行工作,同时自身迁移到簇内的另一节点,在该节点上处于休眠状态,等待下一个工作时间片的到来;
步骤13).含有相同任务类型的移动代理首先汇聚在簇头节点,由簇头节点的中间件平台按照一定的压缩算法给各个代理分配标识,代理自主地迁移到簇内各节点,进行分布式图像采集;
步骤14).各个移动代理对于多媒体传感器感知的视频信息只进行一部分图像的压缩处理,整个簇的各个节点处理的部分图像信息构成监控区域的完整图像;
步骤15).簇头节点将各个移动代理采集的压缩图像信息按照一定的编码序列返回到终端,由终端进行图像的融合和重组处理;
步骤16).终端需要红外或夜视等不同要求的图像信息,生成一个使能代理,其携带了用户的任务要求,监控区域所在簇的簇内节点进行遍历,唤醒符合任务要求的移动代理,遍历结束后,注销自身;
步骤17).被唤醒的代理采集相对应的多媒体信息,首先返回到簇头节点,各代理通过协商按照时间顺序,按照先前记录的路由信息迁移回基站终端,返回数据信息;
移动代理任务返回步骤如下:
步骤18).音频视频数据被移动代理携带返回到基站终端,当数据量过大超过代码段时,则暂时存放在节点中间件平台的元组空间中,分批次返回;
步骤19).元组空间用来暂时存放采集的数据,在数据量不大时,视频音频数据的融合压缩处理在元组空间中进行,数据量过大时,先将数据包进行标识,返回到基站终端进行计算处理;
步骤20).重复执行步骤8)至步骤19)执行新的查询任务。
体系结构
图3给出了根据此种应用于无线多媒体传感器网络的多代理协作方案所设计的移动代理管理系统体系结构,该系统体系结构由用户终端和节点终端两部分组成。用户终端包括代理发布模块,为用户提供各种任务参数接口;节点终端包括中间件代理管理模块,元组空间模块,代理执行模块等,三种模块根据代理协作方式的不同进行协调工作。
下面给出这几个模块的详细说明:
代理发布模块:根据用户输入的相关任务参数,如精确度、要求类型等信息,生成相应的代理指令和门限值,协作方式指令等,通过基站节点的网络接口注入到网络当中。
代理管理模块:多个移动代理驻留在一个节点,由该模块管理没有处于运行的代理,代理之间的协商交互,代理的迁移,根据协作方式移动代理执行状态的变化等。
代理执行模块:该模块用于具体执行各种网络任务,中间件平台的代理执行模块根据代理的具体指令通过节点底层采集相应的多媒体信息,控制多代理根据协作策略交互执行。
元组空间模块:该模块用于暂时存储多媒体数据,进行较小数据量的融合压缩计算处理,支持多移动代理同时访问,根据其他移动代理任务执行和数据采集现状改变自身的运行状态。
有益效果:本发明提出了一种应用于无线多媒体传感器网络的多代理协作方案,以及使用该发明方法开发出的移动代理平台体系结构。本发明中,移动代理根据当前网络任务状况调整与其他代理的交互策略和协作方式,更改自身的运行状态,将代理的协作应用于无线多媒体传感器网络,具有一些显著的优点,可有效地降低多媒体传感器网络复杂任务执行的难度,是其他多媒体传感器网络开发所不具备或不如的:
(1).降低了多媒体传感器网络的开发难度,节点上的移动代理平台基于现有的传感器操作系统,当网络应用更改时,不需要进行重复烧写节点,由上层移动代理的更改来实现任务的变化,避免了频繁地为所有传感器节点编译和烧制嵌入式机器码的过程,从而大大提高系统的开发和部署效率,减少了系统开发和部署的难度和费用。
(2).降低了多媒体传感器网络的任务复杂度,音频,视频数据采集所带来的任务复杂度较高,服务器终端生成移动代理,能将复杂的任务进行重构和子任务的划分,由多个移动代理在网络中进行任务的分布式执行,降低了任务的空间复杂度和时间复杂度,以代理之间协作协调的模式来实现用户任务的区域执行,提高了整个网络多媒体数据采集的稳定性和健壮性。
(3).减轻了网络中传感器节点的负担,音频,视频的采集会消耗节点大量的能量,使用多移动代理协作可以根据当前网络状况和任务执行情况,随时更改自身的运行状态和协作策略,当一个节点工作负担过重时,各移动代理经过协商会将集中式计算转化为分布式计算,调动簇内节点协同工作,使一个节点的大量耗能转化为多个节点的耗能,整个网络各节点的能量是一个同步平均消耗的过程,避免了某些节点因为负担过重而失效,从而延长了网络的生存周期。
(4).提高了多媒体传感器网络的任务执行效率,多媒体传感器节点在采集数据时,会依据一定的压缩,融合算法,多代理可以在元组空间模块中通过协作对各自携带的数据进行预处理,再返回到服务终端,有效地避免了数据混乱和数据冗余;对于精确度要求较高的任务采集,代理管理模块分配各移动代理将数据信息以一定的序列返回到基站服务终端进行处理,保证了图像、声音的准确性和可靠性。
附图说明
图1是移动代理的协作状态变迁示意图。表示代理根据任务情况的变化产生的协作状态之间的变迁以及发生状态变迁的条件。
图2是移动代理管理系统应用部署示意图。表示使用本发明方案在应用部署时包括的组件示例。
图3是移动代理管理系统的结构示意图。表示本发明方法中一种典型的基于状态机的无线多媒体网络数据管理系统的体系结构。
具体实施方式
一种应用于无线多媒体传感器网络的移动代理管理系统的开发过程具体如下:
步骤一:进行用户参数和代理指令结构的定义。对用户提供透明的可视化界面,供其输入各种任务参数,如传感类型(音频,视频或图像等),查询方式(数据流返回,按时间间隔返回等),多媒体数据信息精确度,查询范围(单节点,同一簇,全网等),任务类型(目标识别,精确采集等);移动代理管理系统服务器终端根据用户参数生成相应的移动代理代码,根据任务类型和传感类型等确定移动代理的初始协作状态,生成一系列完整的移动代理信息,移动代理通过基于不同的操作系统采用不同的数据包格式下注入到目标节点或目标区域执行,如采用TinyOS操作系统部署无线多媒体传感器网络,则采用TinyOS数据包格式对各条移动代理进行封装,再通过串口传送到基站,继而发布到执行区域;移动代理生存周期的设定,由用户定义的任务周期、任务类型和任务时间间隔来确定,并根据不同的用户参数设定使能代理,数据返回代理等不在网络中长时间驻留的代理类型,终端平台还负责对各类型的移动代理进行消息包的解包处理,给用户提供可视化的数据显示。
步骤二:建立网络拓扑结构。网络采用层次式分簇结构,采用现有的分簇算法,如LEACH、GAF算法或基于RSSI定位算法等将整个网络分成若干簇,每个簇有一个簇头节点负责和基站通信,簇内的节点之间可以相互通信。簇头节点保存自己簇内节点的信息,簇内节点保存各自邻居节点的信息。
步骤三:设计移动代理状态转移和协作方式转换条件。这步是本方案的关键,针对不同的网络任务类型和任务执行情况调整协作方式。初始移动代理为单独工作模式,监控普通的传感数据信息,其他代理驻留在中间件平台中处于休眠状态,此时网络处于能耗最低状态;当普通传感信息(如温度、光度等)超过事先由用户参数生成的门限值时,代理则会唤醒多媒体信息代理,同时自身休眠,网络开始采集音频、图像等信息;移动代理会根据自身携带的参数判断此时采集的多媒体信息属于区域图像、声音的采集或单点图像的精确采集等,如属于区域采集,多个移动代理会根据时分复用原则,每条移动代理在同一节点上独占一个时间片,时间片结束轮换另一代理工作,同时迁往另一节点,对全网进行遍历,实现区域采集;如属于精确采集,则由采集点所在簇的簇头节点对簇内代理根据压缩算法分配图像采集任务,代理仅对自身任务图像块进行压缩,并返回到簇头节点,簇头节点将压缩的图像块返回到服务器终端进行融合处理,实现图像的分布式精确采集;如网络任务属于目标识别类,则由服务器终端生成一条使能代理,其携带各种图像类型信息,对全网进行遍历,唤醒携带符合图像类型要求的代理,遍历结束后注销自身;若有几条代理处在同一节点上,则按照队列的形式先后将图像信息返回到基站。
步骤四:节点移动代理平台的功能设计。移动代理的协作和运行依赖于节点上的移动代理平台的功能实现。移动代理注入到节点上,平台根据移动代理当前所属状态将其装入运行引擎,按照平台定义好的指令结构执行该代理,移动代理还会根据平台上已有代理的运行情况调整自身的状态字,程序码等,或选择自身当前运行状态。根据网络任务类型的不同,平台还需对移动代理进行多媒体数据压缩融合算法的分配,用于进行分布式计算;平台需要根据代理参数对时间片进行设定,时间片信息同时记录在移动代理和平台上;平台上的元组空间用于临时存储移动代理携带的多媒体数据信息,一方面用于用户的远程查询,另一方面用于其他移动代理携带的数据在该节点上就行压缩或融合处理,如果元组空间大小不能支持当前的计算处理操作,则由平台生成数据返回代理,将散列的多媒体数据返回到基站服务器终端进行处理。
步骤五:在网络中部署应用于无线多媒体传感器网络的移动代理管理系统应用的基础设施。如图2所示,一个典型的该类应用通常需要下面几个部件:
(1)服务器终端:提供图形化的操作界面供用户输入查询任务的各项参数;对查询任务的各项参数进行组合,封装成数据包并通过串口发往基站节点;对由串口传来的查询结果数据包进行解析,将用户需求的数据显示给用户,并将结果自动本存到本地的数据库中。
(2)带有多媒体传感模块的无线传感器节点:是无线传感器网络的网络站点,具有独立的计算、存储能力,而且可以与周围的其他传感器节点通过无线信道和无线协议进行无线广播通信,并带有多媒体传感器模块可以采集视频、音频信息。
(3)无线多媒体传感器网络管理基站:一个特殊的无线传感器网络节点,具有持续的电力供应,提供了与服务器之间的有线通信软硬件接口。
部署完基础设施之后还需烧制移动代理平台,平台基于操作系统之上,如TinyOS、MantisOS等。在部署完硬件基础设施及软件系统后,就可以将按本发明所设计的无线多媒体传感器网络移动代理管理系统应用到网络任务中。
为了方便描述,我们假定有如下应用实例:开发一个用于医院病房监控的无线多媒体传感器网络移动代理系统,该应用的基本需求是提供给用户图形化的操作界面,供用户选择各种组合的查询请求参数,系统将其封装成任务代理将其发布到分布在各个病房、手术室、楼道的多媒体传感器节点,并将拍摄到的信息传到服务器终端显示给用户,从而实现对医院病房大楼的监控。
具体实施方案为:
(1)部署网络,将多媒体传感器节点部署到楼宇中,节点配置有TinyOS操作系统,每个房间或一层楼道中的节点构成一个独立分簇,各有一个簇头节点负责和基站节点通信;
(2)对节点进行初始化,将移动代理平台节点端代码烧制到多媒体节点上,并运行服务器端代码,启动操作界面;
(3)节点端代码开始运行,在节点上预分配最大的存储单元为元组空间,并启动平台运行引擎,处于接收态,准备接收即将注入的移动代理;
(4)用户通过服务器端操作界面输入查询的各项参数(查询间隔,传感类别,任务类型,精度要求等),服务器端对参数进行分析,生成相应的移动代理,并根据初始网络任务定义初始协作状态;
(5)对于普通的楼道监控,多媒体任务代理迁移到节点上先在平台上进行休眠,由普通任务代理监控温度、光度等数据,当数据出现异常或达到门限时,唤醒多媒体任务代理,返回音频视频信息;
(6)对于病房等大规模区域的多媒体信息采集,移动代理根据时分复用原则,每个代理独占一个时间片,该时间片内只有一个代理工作,时间片到,代理迁移到下一个节点或病房进行采集,同时唤醒另一个代理运行;
(7)对于重症病房,手术室等重点区域的图像采集,由其所在簇的簇头节点为各个代理按照压缩算法分配采集任务,各代理迁移到簇内其他节点,对关键区域进行图像采集,并只对符合自身任务的部分图像进行压缩,并将压缩后的图像返回至簇头节点,簇头节点生成返回代理,将压缩后的图像按一定序列返回至服务器,在终端进行融合处理,显示出清晰的图像;
(8)对于大厅,过道等人流密集的地方,用户终端发送使能代理,包含要采集的视频类型等信息,代理遍历监控区域所在簇的节点,唤醒符合视频类型的多媒体任务代理,向基站返回透视,红外等视频信息;
(9)服务器端收到基站通过串口传回的数据,通过用户操作界面显示给用户,并同时保存到本地数据库中;
(10)用户对多媒体数据进行分析处理,并根据任务执行情况由界面生成新的任务代理注入到网络中。

Claims (1)

1.一种应用于无线多媒体传感器网络的多代理协作方法,其特征在于移动代理在协作过程中所包含的步骤如下:
步骤1).在无线多媒体传感器网络节点上烧写支持移动代理运行的中间件平台软件;
步骤2).部署无线多媒体传感器网络,对网络进行分簇,每个簇选举出簇头节点负责和基站通信;
步骤3).簇头节点记录本簇内节点的地址信息;
移动代理生成步骤如下:
步骤4).用户终端根据当前任务需求,生成相应任务参数;
步骤5).终端分析对参数进行分析,选择移动代理初始状态,代码段长度,代码信息;
步骤6).设置时间戳和时间片信息,并对某些特定代理设定生存周期;
步骤7).移动代理根据当前任务信息,选择协作策略和初始协作状态;
步骤8).由终端向网络中各簇头节点注入移动代理,移动代理根据携带任务信息自主迁移到任务目标节点;
移动代理执行任务协作步骤如下:
步骤9).移动代理工作在各任务节点的中间件平台上,由携带普通采集任务的代理首先工作,携带多媒体采集任务代理处于休眠状态;若初始网络任务就很复杂,则直接转到步骤11);
步骤10).普通采集任务的移动代理根据自身携带的门限值,当超过时,就唤醒多媒体任务的移动代理,采集多媒体信息,同时自身处于休眠状态;
步骤11).若网络中要求多媒体信息精确度较高时,转到步骤13);若网络中需要同时采集视频、音频等的多项信息时,各移动代理按照时分复用的原则,在一个时间片内,中间件平台上只工作一种任务类型的移动代理,进行相应多媒体信息的感知;
步骤12).时间片结束后,该任务类型的移动代理唤醒其他任一类型的移动代理进行工作,同时自身迁移到簇内的另一节点,在该节点上处于休眠状态,等待下一个工作时间片的到来;
步骤13).含有相同任务类型的移动代理首先汇聚在簇头节点,由簇头节点的中间件平台按照一定的压缩算法给各个代理分配标识,代理自主地迁移到簇内各节点,进行分布式图像采集;
步骤14).各个移动代理对于多媒体传感器感知的视频信息只进行一部分图像的压缩处理,整个簇的各个节点处理的部分图像信息构成监控区域的完整图像;
步骤15).簇头节点将各个移动代理采集的压缩图像信息按照一定的编码序列返回到终端,由终端进行图像的融合和重组处理;
步骤16).终端需要红外或夜视等不同要求的图像信息,生成一个使能代理,其携带了用户的任务要求,监控区域所在簇的簇内节点进行遍历,唤醒符合任务要求的移动代理,遍历结束后,注销自身;
步骤17).被唤醒的代理采集相对应的多媒体信息,首先返回到簇头节点,各代理通过协商按照时间顺序,按照先前记录的路由信息迁移回基站终端,返回数据信息;
移动代理任务返回步骤如下:
步骤18).音频视频数据被移动代理携带返回到基站终端,当数据量过大超过代码段时,则暂时存放在节点中间件平台的元组空间中,分批次返回;
步骤19).元组空间用来暂时存放采集的数据,在数据量不大时,视频音频数据的融合压缩处理在元组空间中进行,数据量过大时,先将数据包进行标识,返回到基站终端进行计算处理;
步骤20).重复执行步骤8)至步骤19)执行新的查询任务。
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Denomination of invention: Multi-proxy collaboration method applied to wireless multimedia sensor network

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