傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)查詢處理技術(shù)研究.pdf

1、隨著通信技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)和傳感器技術(shù)的飛速發(fā)展和日益成熟，具有感知能力、計(jì)算能力和通信能力的微型傳感器開始在世界范圍內(nèi)出現(xiàn)。由這些微型傳感器構(gòu)成的傳感器網(wǎng)絡(luò)引起了人們的極大關(guān)注。然而，由于無線網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)移動(dòng)性、低帶寬和斷接性等為我們帶來了新的挑戰(zhàn)。現(xiàn)有的傳感器網(wǎng)絡(luò)查詢處理技術(shù)功能較弱，大部分的機(jī)制和算法都存在過多的假設(shè)和較大的局限性，一些關(guān)鍵的功能還不能支持。 本文主要對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)查詢處理技術(shù)進(jìn)行了研究。本文將網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)

2、據(jù)定義為關(guān)系模型，并采用了一種類SQL的查詢語言在該模型上進(jìn)行用戶查詢。本文分別針對(duì)無連接查詢和有連接查詢提出相應(yīng)的查詢計(jì)劃和優(yōu)化模型。對(duì)于無連接的查詢，本文提出了三種查詢計(jì)劃，針對(duì)查詢性質(zhì)和網(wǎng)絡(luò)資源的不同采取不同的執(zhí)行計(jì)劃；對(duì)于有連接的查詢，本文主要解決了兩區(qū)域連接查詢和多區(qū)域連接查詢，提出了基于半連接和哈西連接的兩區(qū)域連接算法TRHJ(Two-RegionHashJoin)和基于Delaunay三角剖分的多區(qū)域連接算法MRJ(Mul

3、ti-RigionJoin)。實(shí)驗(yàn)證明TRHJ算法通過采用半連接技術(shù)和哈西連接方法有效地節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳數(shù)量，同時(shí)也降低了節(jié)點(diǎn)的負(fù)載和計(jì)算量，節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)中的能量；MRJ算法通過采用時(shí)間復(fù)雜度低的Delaunay三角剖分方法，解決了多區(qū)域連接查詢優(yōu)化問題，實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較證明該方法要明顯好于通過聚類實(shí)現(xiàn)的多區(qū)域連接優(yōu)化算法。 本文還針對(duì)單節(jié)點(diǎn)上的查詢優(yōu)化進(jìn)行了一系列的研究。提出了基于精確度查詢的PEINSIS(Power-Effi

4、cientIn-NetworkProcessinginSensorInformationSystem)算法，該算法巧妙地將查詢執(zhí)行順序進(jìn)行了調(diào)整，定義了兩個(gè)節(jié)點(diǎn)狀態(tài)，進(jìn)一步節(jié)省了節(jié)點(diǎn)處理能量；本文還提出了多查詢合并的算法，減少了多查詢的冗余能量消耗，尤其是采樣能量的消耗。本文還針對(duì)現(xiàn)有的查詢處理系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)移動(dòng)，提出了簡(jiǎn)潔的節(jié)點(diǎn)移動(dòng)處理算法。最后，本文基于以上算法，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)插敘處理的原型系統(tǒng)，并分別對(duì)PEINSIS和TiNA