物联网作为未来核心的信息基础设施,对经济社会的快速发展有着重要的作用。物联网技术将促进物理世界与信息空间的有效互联与融合。无线多媒体传感器网络(WMSN)由于其感知信息丰富、部署灵活等特征,是物联网主动感知物理世界的重要手段。在WMSN中,多媒体数据同步是网内协同处理的基础、应用系统的关键支撑。传统无线传感器网络(WSN)通常利用时间戳方法来实现简单数据的同步。对于WMSN,由于流媒体具有数据量大、时间相关性强、实时性要求高等特征,传统方法无法有效地满足无线多媒体传感器网络应用中的同步需求。针对无线多媒体传感器网络流媒体同步问题,本文结合WMSN节点分布式部署、网络带宽低且不稳定、节点处理能力和能量资源有限等特征,从流媒体数据的采集、传输、接收三个方面,提出一系列的模型和方法。论文的基本思路是：首先,针对WMSN节点分布部署所导致的数据源同步问题,利用多媒体流间相关性特征,实现媒体单元的精确对齐；针对WMSN带宽低、信道不稳定所引入的传输同步问题,通过执行主动的同步控制策略,在流媒体传输过程中动态地平衡同步质量参数；最后,针对WMSN节点资源受限所面临的接收同步问题,利用多级缓冲区管理机制,实现流媒体的接收同步,从而为上层应用提供高同步质量的流媒体数据。本文的主要贡献如下：(1)针对无线多媒体传感器网络中流媒体数据源同步问题,首先提出了一种基于音频指纹的分布式音频同步算法。该算法将音频同步任务进行分解,由簇头与上报数据的音频采集节点共同承担。与传统TDOA方法相比,该算法能够有效地降低簇头节点能耗,缓解网络丢包对同步精度的影响。另一方面,对于音视频流的数据源同步问题,提出了一种基于快速匹配表的异构网络时钟同步算法。网关节点利用最小完美哈希函数动态构建快速时钟匹配表,通过查表并对齐时钟实现音视频流同步。实验表明该算法能够有效地缓解动态变化的网络负载对音视频同步精度的影响。(2)针对无线多媒体传感器网络中流媒体传输同步问题,提出了一种主动的流媒体同步控制策略。该策略包括三方面内容：抖动检测算法、动态优先级调度算法和基于数据依赖性的丢包机制。抖动检测算法能够及时发现并丢弃抖动破坏的数据包,从而为有效媒体单元的传输节省带宽。动态优先级调度算法通过在流媒体传输过程中动态调整数据包的优先级,减少媒体流的平均延时抖动,降低抖动导致的信息丢失。基于数据依赖性的丢包机制,能够主动选择应丢弃的媒体单元,减少传输过程中丢包对同步质量的影响。(3)针对无线多媒体传感器网络中流媒体接收同步问题,提出了一种基于多级缓冲区的同步控制机制。通过协同邻近接收端的多个传感器节点,共同构建分布式同步控制器,有效地解决了同步控制过程中无线多媒体传感器网络节点资源受限所面临的问题。该同步控制机制包括自适应缓冲区级数调整算法和媒体单元调度算法。自适应缓冲区级数调整算法能够实时评估网络状态,动态平衡延时与抖动之间的关系。媒体单元调度算法能够分析并评估同步控制器中各级缓冲区状态,主动减少抖动对丢包、延时等性能参数的影响。(4)系统验证方面,设计并实现了一个基于无线多媒体传感器网络的智能监测原型系统。该系统中,多媒体数据同步是网内数据融合、冗余信息过滤以及多媒体信息实时展示的基础。我们基于文中所提出的流媒体同步方法,构建了流媒体同步中间件,并在实际场景中对流媒体同步算法进行验证。实验结果表明,我们的方法不仅能够实现流媒体间精确的数据同步,还能够有效地平衡流媒体同步质量参数。