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无线传感器网络是跨越计算机、通信、电子等多个领域的研究热点,是物联网的主要支撑技术之一。无线多媒体传感器网络是无线传感器网络技术与多媒体处理技术的结合,是无线传感器网络的高级形式和重要分支。它在传统无线传感器网络的基础上引入了图像、声音、视频等多媒体信息感知处理功能,能带给用户更生动直观的感受,并实现高精度、细粒度的监控和多层次、多角度的观察。无线多媒体传感器继承了无线传感器网络自组织、资源受限等特征,同时多媒体信息的采集与传输又对硬件设计、节能控制、服务保障、信息处理等方面提出了新的要求。由于无线多媒体传感器网络传送的信息中包含实时的图像、音频或视频等多媒体信息,必须提供一定的服务质量(QoS)保障,而不同数据包的重要性差别很大,因此应该为不同应用提供不同的QoS支持。本文在研究SPEED协议的基础上,改善设计出了一种具有QoS保障的无线多媒体传感器网络实时路由协议(SPEED-RR),该协议既能满足QoS的实时性要求,又能在能量成本与实时性之间进行有效的折衷。在路由发现的过程中,该协议能在充分考虑两跳邻居节点剩余能量的基础上,有效的避免“路由空洞”和“速率空洞”。同时,该协议采用了一种基于缓存队列长度和节点收发数据率的控制方法对网络进行拥塞控制,减少了数据的传输时延。为了验证SPEED-RR协议在能量有效性和数据的实时传输性方面较SPEED协议更为优越、更适合无线多媒体传感器网络,本文选用NS2仿真平台对改进后的协议进行了仿真与分析。实验结果表明,改进后的协议SPEED-RR能够有效地降低能量消耗、减少传输时延、延长网络的生存时间。本文得到了国家自然科学基金项目(批准号：61171075,60970064),国家重点基础研究计划项目(批准号：2011CB302601),国家软件开发环境重点实验室开放基金课题(批准号：SKLSDE-2011KF-01),新世纪优秀人才支持计划(批准号：NCET-08-0806),霍英东教育基金(批准号：121067),中央高校基础研究基金(批准号：2010-Ⅱ-003),国家863高技术研究计划(批准号：2009AA043303)。