本文研究面向应用程序的无线传感器网络多维QoS保证和优化技术。分析方法包括建立分层的QoS分析模型，确定将QoS指标映射到每一层的机制以及建立基于QoS的多维QoS折衷优化策略。维QoS参数的约束关系无线传感器网络（WSN）已广泛用于许多重要领域，例如军事防御，工业监控，精准农业，智能运输，医疗保健，环境监测，煤矿安全，反恐斗争和反恐斗争。前，由于传感器网络中QoS技术的研究相对滞后，限制了其在该领域的应用，对精度和实时性要求更高[1]。统的数据网络使用端到端QoS参数（例如带宽，延迟，延迟抖动，丢失率等）来评估网络QoS。QoS模型相对稳定；支持多媒体应用程序等的QoS要求人们已经提出了许多在不同协议级别上支持端到端服务质量的方法，例如IETF提供的两个Internet QoS系统IntServ和DiffServ。
线传感器网络不同于传统网络。感器网络以数据为核心，资源非常有限，分布密集，多跳传输，流量分布不均匀，同时存在多用户多用户竞争。统的网络QoS机制不再适用。感器网络的服务质量要求与传统网络有很大不同。
统的端到端QoS参数不足以描述它们。要新的QoS参数来测量和探索支持传感器网络应用的新QoS系统或机制。感器网络呈现了应用程序的个性化特征。同应用程序的QoS要求差异很大，并受传感器网络资源的限制。
会有适合所有应用程序的QoS解决方案。向应用的QoS要求：应用需要的是来自传感器网络的最终信息。传感器网络敏感的数据的某些特征，例如数据新鲜度，数据准确性和数据分辨率，可以视为面向应用程序的QoS参数。向应用的QoS具有多维特性，例如，数据新鲜度可以被认为是时间维度，而数据准确性可以被认为是数据维度。些多维QoS设置相互影响和相互制约，例如提高数据准确性和分辨率，这将导致网络数据传输增加并影响数据新鲜度。于传感器节点由电池供电，因此功耗已成为决定系统寿命的最重要因素。些应用程序需要传感器网络持续数月甚至数年，因此必须将传感器网络的服务质量保证设计为节能的，以满足应用程序的时间要求网络生活。向网络的QoS要求：传感器网络收集的数据必须通过网络传输到接收节点，然后传输到用户。些关键的传感器网络应用对数据传输的可靠性和延迟有明确的要求。如，煤矿安全监控系统对数据的可靠性有特定的要求，而在战场监控系统中，它不仅要求信息的可靠性，恒温阀芯还需要特殊的要求。
输信息的截止日期。
了保证应用程序的QoS，网络需要某种机制来满足相关QoS参数。以传统网络的节点为中心的通信模式不同，传感器网络以数据为中心，整个网络收集用户所需的数据并将其发送到聚合节点，然后再交付给用户。此，为了满足面向应用程序的QoS参数，例如数据准确性或分辨率，必须从数据收集过程中保证它。据传输过程可确保面向网络的QoS参数，例如可靠性和实时性。
前，国内外对该领域的研究主要集中在网络层QoS路由，数据传输保证和特定应用QoS的三个方面[2]。感器网络的QoS研究主要集中在如何保证传输网络的QoS方面，例如QoS路由设计和数据传输的可靠性方面，关于保证的研究很少。向应用的QoS。于传感器网络的QoS与应用紧密相关，并且QoS具有多维特性，多维QoS参数是相互依存，相互影响的，因此有必要研究优化技术和方法。向应用的多维QoS保证。建立分层的QoS分析模型，有必要确定各层QoS参数之间的逻辑和约束关系，并研究将QoS要求从应用层映射到指标的机制。络层QoS；在多维QoS参数约束关系的基础上，优化多维QoS模型的折衷。感器网络应用的服务质量要求具有多维特征。些因素相互影响和制约。必要为整个系统建立服务质量分析模型。模型分析了多维参数之间的关系，为系统级QoS机制提供了基础。先定义无线传感器网络的QoS参数，并规范说明。后在系统级建立分层的QoS分析模型，确定各层QoS参数之间的逻辑和约束关系。后根据传感器网络的QoS参数，研究将应用QoS需求映射到各个级别的QoS指标的机制。
应用程序的QoS需求分解为各个级别的特定QoS参数。QoS要求可以从多个角度进行衡量，例如时间维度（响应时间，数据及时性），数据质量维度（数据准确性，数据分辨率），概率维度（概率）。测，数据置信度）和系统尺寸（系统寿命）。感器网络应用程序的多维QoS参数相互影响和相互制约。
如，数据质量的维度和系统的维度是相互制约的。加无限制的数据质量维度设置，即提高数据收集的准确性和分辨率会影响系统。了生命。此，有必要对应用程序的多维QoS进行全局了解，并对其进行整体优化。
据多维QoS参数应用之间的约束条件，建立了优化的多维QoS模型，并设计了相应的折衷机制。于感知数据的时空特性，在许多QoS参数之间做出了有效折衷。式化方法用于定义QoS协议的语言。QoS规范语言以时间逻辑规则的形式表示应用程序的QoS请求。些规则是通过逻辑和时间运算符基于一组原子命题建立的，然后通过QoS分析器在资源请求中分析了规范之后的标准QoS要求。析传感器网络应用程序的QoS要求，彻底检查传感器网络多个级别的QoS设置，并构建QoS设置视图。应用和网络两个角度讨论了QoS参数之间的映射机制。应用程序需求的角度来看，将用户的QoS需求发送到网络，然后传感器网络选择传感节点向用户提供数据，此映射通过翻译用户对检测节点数，传感器采样率和检测范围的要求。应用程序的数据服务提供QoS保证。网络角度来看，网络层主要为许多传感节点和用户提供了非端到端通信质量的保证，并实现了可靠或实时的通信。于传感器网络应用之间QoS的巨大差异，因此质量函数可以用作调节各种QoS的一致方法。量功能是与服务质量相关联的概念到一系列质量值的映射，该质量值定义了表示质量质量（即标准化）的每个QoS参数的值服务质量的所有可能选择的集合，并映射到一系列质量值[a，b]。果用n个不同的QoS参数描述传感器网络应用程序的QoS要求，则可以说该应用程序的QoS要求由n个维度组成。个维度QoS参数的权重指示QoS参数对于应用程序的重要性。
个权重的值限制为[0，1]。个应用程序的质量等于所有QoS Qi参数的质量值乘以权重之和Wi，再除以权重之和。感器网络中多维QoS的全局优化在于在给定传感器网络的应用条件下平衡众多QoS参数，以追求最大的应用服务质量。据传感器网络应用程序的质量功能，可以在数据收集，传输和处理方面全面优化多维服务质量。
文研究面向无线传感器网络的多维面向应用的QoS保证和优化技术。来的工作将集中在大规模网络应用环境上，使用仿真软件来建立仿真实验环境，并分析多维QoS实现机制和算法的适用性。型网络环境中的通讯员。于多维QoS参数和参数的不同组合，调整实验指标，通过测试结果分析多维QoS参数之间的应力关系，并评估多维QoS折衷策略。
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