作为一种新兴的无线传感器网络,车载传感器网络(Vehicular Sensor Networks)日益成为学术界及工业界关注的重点。与传统无线传感器网络类似,车载传感器网络同样具有广泛的应用前景,例如车辆安全行驶保障、城市交通路况评估、事件监控与场景重建等。与此同时,车载传感器网络也有其自身的特点,例如能量不受限、节点密度高、网络动态变化、被动覆盖等。针对上述新的应用和技术问题,本文对车载传感器网络的应用及关键技术展开了深入的研究。具体地,本文内容涉及到了城市交通路况评估应用中的信息处理问题,如何设计适用于车载传感器网络的DTN路由协议问题、以及事件监控与场景重建应用中的信息协同存储问题三个方面。本文的主要贡献和创新点为:(1)证实了车载传感器网络用于城市交通实时路况评估的可行性并提出了有效的地图匹配和路况评估算法,为在城市中实际部署该应用提供了参考经验。本文利用出租车公司已部署的车载传感器网络进行城市交通实时路况的评估。传感器节点采样的稀疏性使得现有的地图匹配和路况评估方法不适应于本文的应用场景,信息的缺失为准确的路况评估提出了新的挑战。基于数据稀疏的特点,本文设计了有效的地图匹配和路况评估算法,同时进行了大规模的实际上路测试。实验结果表明,提出的算法可在上述数据背景下准确地计算实时路况,从而证明了利用车载传感器网络用于城市交通路况评估的可行性。(2)提出了两个适用于车载传感器网络的DTN路由协议。其针对车载传感器网络的特点,分别利用不同的信息辅助路由并达到了良好的性能。在车载传感器网络中部署具有容迟特点(Delay-Tolerant)的应用时,需设计有效的DTN路由协议。本文依据车载传感器网络自身的特点,首先提出了一个适用于车载传感器网络的DTN路由协议:面向数据包的路由协议POR。它根据数据包及邻居节点的效用动态地选择通信伙伴,并将DTN路由问题转化为一个效用优化(Utility optimization)问题。实验结果表明,在车载传感器网络中POR协议的性能优于传统DTN路由协议。然后,本文利用公交车辆的线路及班次信息,提出了一个专用于公交网络(BusNet)的路由协议BLER,该专用路由协议可明显改善公交网络中的DTN路由性能。(3)提出了一个针对事件监控与场景重建应用的信息协同存储方案,该方案关注于如何最大化数据的生命期以辅助未来的事件调查。当车载传感器网络用于城市事件监控时,车载照相设备可不断地对所经过地点进行图像采集,这些图像信息可对将来的事件调查提供帮助。由于事先无法预知数据将来是否有用以及何时有用,故图像数据通常仅存放于节点本地以节省不必要的通信开销,从而该车载传感器网络也构成了一个网内存储系统。本文提出了一个高效的车载传感器网络信息协同存储方案VStore,其通过节点间的协同拍照及冗余清除,最大程度利用了有限的存储空间。同时,VStore通过负载平衡消除了节点间的存储负载不均,并最终显著提高了数据在网络中的生命期。