本論文提出無線感測網路傳輸多媒體串流資訊的研究背景，並且透過無線感 測網路結合多天線多通道軟硬體架構設計進行傳輸排程設計。在本章節中，將針 對本論文所提出之系統相關研究背景、動機以及研究目的進行說明，最後論述本 論文架構。
1.1 研究背景
隨著近年來無線感測網路(Wireless Sensor Network , WSN )相關技術已發展日 益成熟與進步，嵌入式系統產品也有多元的發展與普及，使得無線多媒體感測網 路(Wireless Multimedia Sensor Network , WMSN)與各嵌入式平台結合的應用也日 益多元[1]；然而過去數年來無線感測網路主要的應用範疇多為監控各種環境資訊，
例如:溫度、濕度、光照度等等物理數據，不過近年來無線感測網路技術的成熟對 於傳遞多元化資料格式也逐漸被重視且深入進行相關研究[2]，其中傳遞多媒體串 流資訊即是在 WSN 上一項進階的應用。
本論文主要使用 Zigbee 進行實作研究，Zigbee[3]與 IEEE 802.15.4[4]皆由電 子電機工程師學會(Institute of Electrical and Electronics Engineers，IEEE)中所提出，
此一標準亦稱為低速無線個人區域網路(Low Rate Wireless Personal Area Network, LR-WPAN)。本論文主要背景為利用小型無線感測節點傳輸多媒體封包，由於無
線感測網路節點非常適合建構於無法擁有長期電力支援的偏遠地區，例如：高山、
郊區等環境，在此地區建立資料傳輸骨幹，在語音方面可應用於登山客發生意外 時的緊急救難機制；影像方面可用於山區或是河岸邊的監控，利用微型嵌入式平 台結合無線感測網路即可透過資料傳輸骨幹傳遞訊息，其中微型嵌入式平台可進 行多媒體資訊的壓縮，將其語音資料量壓縮至符合 Zigbee 傳輸頻寬以利無線感測 網路骨幹進行傳遞，以達到嚴防盜採砂石等宵小的違法舉動。
雖然無線感測網路節點在傳輸率上最大為 250 kbps，但過去應用範疇上多為 傳送環境感測資訊僅需定時的回傳感測資訊即可，在傳輸率上的使用率可能不超 過 50kbps，因此本論文為了在無線感測網路的傳輸骨幹上傳輸多媒體資訊，使用 了多通道的技術來提升網路吞吐量，除此之外在無線傳輸上封包遺失是無法預期 的錯誤，而且封包遺失率對多媒體資訊造成直接的影響，因此在封包遺失的情況 下如何降低多媒體資訊品質的損失亦是本研究重點。
1.2 研究動機與目的
在近年來無線感測網路已在環境監控、智慧家庭、工業自動化中成為主要應 用，但過去在無線感測網路傳送感測資訊，而這些經由感測器所產生的資訊一般 皆為較小的純文字、數字等，因此在有限的頻寬內即可提供可接受的服務。但隨 著技術的成熟越來越多的研究開始嘗試在無線感測網路中傳送資料量較大的多 媒體串流資訊，一般來說傳送多媒體串流訊息需要大量的頻寬資訊，因此如何有 效利用無線感測網路中有限的頻寬達到即時性的多媒體串流傳輸和延長最大傳 輸距離，並且在無線感測網路傳輸後維持相當的品質為本論文主要的目的。
本論文目的為實作出一具備有多天線多通道(Multi-Radio Multi-Channel，
MRMC)排程機制的無線感測收發器，儘管 Zigbee 網路協定所訂定傳送速率最高 可達 250kbps，但經由不同嵌入式平台與多點傳輸等影響，在過去的應用中幾乎 小於 50kbps 的傳輸[5]，因此透過 MRMC 排程機制運用於鏈狀拓樸上將可以有效 的提升整體網路的吞吐量，使得此收發器能夠提供多媒體資料串流達到即時性的 服務品質。除此之外多媒體串流資訊與一般數據資料不同，由於多媒體資訊對於 時間限制(Time Constrained)和延遲(Delay)具有嚴苛的要求，但因多媒體壓縮技術 日益進步，若能使用適當的多媒體壓縮技術[6][7][8]進行調配，定義出適合 Zigbee 傳遞的封包格式，將可克服在 Zigbee 嚴苛環境下傳遞大量資訊的困難，並保有可 接受的多媒體資訊品質。
1.3 論文架構
本論文之架構主要如下，第二章先進行相關文獻探討，主要針對本論文所使 用之多媒體壓縮技術做分類探討，並對過去多位學者所做相關研究如多媒體於無 線感測網路傳輸與無線感測網路中的多通道機制進行分析與探討;第三章為本論 文提出多通道收發器以及多通道傳輸機制，對其系統架構以及傳輸機制進行深入 論述。第四章則對本研究系統進行驗證，透過實際的環境進行測量並分析其結果。
第五章中則對影像部分以專章進行說明；最後第六章將針對本論文之成果與數據 進行結論及其未來展望。