一種新的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)空查詢(xún)算法設(shè)計(jì)與應(yīng)用.pdf

1、隨著微電子技術(shù)、計(jì)算技術(shù)和通信技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，一枚硬幣大小的電路板上可以集成具有存儲(chǔ)、計(jì)算、通信和感知能力的元器件，組成廉價(jià)的傳感器節(jié)點(diǎn)。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)就是由布置在區(qū)域內(nèi)的大量傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)多跳通信的方式、自組織聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成的一個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)內(nèi)節(jié)點(diǎn)可以感知各種物理信息，如溫度、聲音和壓力等數(shù)據(jù)，并通過(guò)相互協(xié)作完成對(duì)整個(gè)區(qū)域的覆蓋，最終網(wǎng)內(nèi)信息可以任由用戶(hù)查詢(xún)。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)為人們方便地感知客觀世界提供了手段，其特點(diǎn)是以數(shù)據(jù)為中心且時(shí)刻變化

2、，因此用戶(hù)的絕大多數(shù)查詢(xún)都是與時(shí)空相關(guān)的。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的另一個(gè)重要特點(diǎn)是節(jié)點(diǎn)由電池供電，能量十分有限，因此在面向無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)管理研究領(lǐng)域，能量高效的時(shí)空查詢(xún)處理算法是一個(gè)重要的研究熱點(diǎn)。針對(duì)這一熱點(diǎn)，本文作出了一些有益的嘗試，主要研究工作如下： (1)分析了現(xiàn)有的常用傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)空數(shù)據(jù)查詢(xún)算法，并在此基礎(chǔ)上提出了一個(gè)改進(jìn)的時(shí)空查詢(xún)處理算法EASTA，給出了EASTA算法的理論分析和證明過(guò)程，分析表明EASTA算法具有更

3、高的能量有效性。 (2)在STWin框架下，在不同的仿真參數(shù)環(huán)境下獲得了上述算法的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)對(duì)比與分析，發(fā)現(xiàn)本文提出的改進(jìn)算法EASTA在能量有效性方面要優(yōu)于現(xiàn)有的經(jīng)典時(shí)空查詢(xún)算法。 (3)基于開(kāi)源傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)SwissQM，實(shí)現(xiàn)了本文提出的EASTA算法，并通過(guò)擴(kuò)充的數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)空查詢(xún)語(yǔ)言，為用戶(hù)提供了方便、實(shí)用的時(shí)空信息查詢(xún)手段，進(jìn)一步證實(shí)了本文所提算法的可用性。 綜上所述，本文分析了無(wú)線傳感器網(wǎng)