[01406622]基于可信WSN的有色金属矿井多媒体通信平台实现技术研究

该项目以无固定通信设施支撑的有色金属矿井为应用场景，基于市场上已有的CC2430核心芯片和WIFI模块，研制满足多媒体信息采集和处理的系列无线节点，构建了一个以多媒体传感子网、通信子网并存的复合无线网络。并在此基础上，开发了满足井下多种通信需求的多媒体通信平台，实现了井下采矿现场的图像及环境监控、井下人员的文字与语音通信等核心功能。整个网络由传感器节点、通信节点、个人终端节点组成。分布在井下的传感器节点采集矿井采矿现场的图像及环境信息，通过传感子网传输至通信节点后转发到中心协调器节点，中心节点将数据通过有线或无线的方式传输到数据采集中心；基于传感器芯片的终端节点用于配备给井下采矿人员，便于井上管理人员实时了解井下的现场施工情况；基于手机的终端节点可以实现井下通话，达到“一有情况、随时沟通”的目的。该项目所体现的创新性主要有以下三点：1、基于非嵌入式操作系统支持的低端节点，给出多媒体信息高效处理与传输的实现机制；2、面向多种无线网络，设计并实现面向矿井多媒体通信的分层API架构；3、针对井下通话应用子系统，提出并实现面向服务感知的开放式计算模式。对于未来物联网的开放式发展，具有重要的实用价值和借鉴意义。从市场需求分析，当前的物联网应用主要集中在智能电网、智能交通、智能家居等行业领域。矿业领域的物联网应用还鲜有报道。这为我们提供了差异化的竞争优势。湖南俗称“有色金属之乡”，已发现各类有色金属矿40种，主要有色金属保有储量2546万吨，名列全国前茅。湖南有色金属工业，共有规模以上有色企业740家，其中省属国有企业13家，地方国有、民营企业727家，遍及全省14个市州。现有矿山350座，2007年年产矿能力达到1500万吨，实际产矿约1300万吨，六种有色金属精矿含金属量46万吨，形成采矿能力1992万吨/年，选矿能力2337万吨/年，冶炼能力131万吨/年，加工能力29万吨/年。就我省现有的有色矿业产能和应用需求来分析，本平台推广有着极其广阔的应用前景。