物联网特定应用,如高速公路、江河湖泊、输油管道、边防海防监控等,由于地广人稀、地形复杂,一定程度上存在缺少公共通信和供电等基础设施,重新铺设基础设施将面临着高成本、利用率低等问题,因此这些内容的研究具有重大的理论和现实的意义。本文以物联网重要方向项目”规模化物联网应用系统开发与示范验证”项目为研究背景,并针对传统物联网应用存在的不足,对具有低功耗、无需市电供给、组网简单和容易部署施工等优点的无线图像感知系统的通信协议进行了设计与实现。本文的主要工作如下:首先,本文研究了无线图像感知系统系统的组成及工作原理。其中主要包括无线网络控制器和无线图像传感器的硬件组成及软件环境。无线网络控制器的主要功能是接收图像监控平台的控制命令,通过无线网络通知无线图像传感器执行采集、传输等命令,同时通过网口实现与综合管理平台连接。无线图像传感器的主要功能是图像的采集、存储及传输。其次,围绕系统需求,本文研究设计了系统的通信协议,由于整个系统整体设计原则都必须满足低功耗的要求,所以在设计无线图像传感器与无线网络控制器之间的空口通信协议时,本文通过增加睡眠-唤醒机制,使得系统在不进行数据传输的时候处于睡眠状态,当需要进行数据传输的时候,外部唤醒,进而减少系统功耗输出。同时本文通过在系统统网络通信协议中加入分包传输、ARQ机制、CRC校验,实现了系统对于突发性大数据传输的需求。最后,本文设计与实现了基于无线网络环境下的图像采集和传输的系统,并进行了实验验证,主要包括:弱信号测试、干扰测试、网络延迟测试、丢包测试、拍照间隔测试、无线图像传感器掉电测试、无线网络控制器断线测试。测试结果表明,本文对底层通信协议所作的研究和优化工作,能有效降低系统功耗输出和满足突发性大数据传输要求,具有较大的应用价值。