3D無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中分布式存儲(chǔ)和查詢策略的研究.pdf

1、隨著物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的來臨，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中感知的數(shù)據(jù)量將會(huì)越來越大，節(jié)點(diǎn)需要部署的區(qū)域?qū)膫鹘y(tǒng)2D升級(jí)為3D。但是當(dāng)前的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索模式對(duì)于海量數(shù)據(jù)的管理和使用能力是有限的。如何進(jìn)一步加快其時(shí)空數(shù)據(jù)處理能力，探索出3D空間內(nèi)高效的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索模式將是非常有必要的。
　　針對(duì)此問題，本文通過分析無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和查詢算法的研究進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)了3D無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和查詢，并有效地減少了感知數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的存儲(chǔ)空間，以及在優(yōu)化

2、數(shù)據(jù)查詢路由策略的基礎(chǔ)上減少整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的能量消耗，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)中能量的負(fù)載均衡。
　　本文首先在3D部署區(qū)域內(nèi)計(jì)算出封閉邊界面，然后利用有限元網(wǎng)格劃分原理將封閉邊界面進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)曲面的三角剖分，在得到的封閉剖分三角結(jié)果集上計(jì)算其割邊，沿割邊進(jìn)行切割得到展開曲面，然后利用離散高斯曲率將展開的邊界面映射為一個(gè)曲率為0的2D矩形平面。當(dāng)非邊界面上的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)或查詢時(shí)，數(shù)據(jù)生產(chǎn)者或數(shù)據(jù)消費(fèi)者會(huì)將相應(yīng)請(qǐng)求發(fā)送到距離它最近的處于邊界面上的節(jié)點(diǎn)中

3、;當(dāng)處于邊界面上的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和查詢時(shí)，可直接在映射矩形邊界面上進(jìn)行相應(yīng)操作。最后在得到的二維矩形部署平面上運(yùn)用本文提出的改進(jìn)球形double ruling算法實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和查詢。
　　本文利用MATLAB搭建了仿真環(huán)境并編寫了仿真程序，實(shí)驗(yàn)分別對(duì)GHT算法、球形double ruling算法和改進(jìn)的球形double ruling算法在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間、數(shù)據(jù)通信量及通信負(fù)載均衡等因素上進(jìn)行了仿真分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文提出的