無線傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)空查詢算法研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量具有數(shù)據(jù)感知、無線通信和信息處理能力的傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的自組織分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的任何應(yīng)用系統(tǒng)都離不開感知數(shù)據(jù)的管理和處理技術(shù)。傳感器網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)屏蔽了查詢處理的復(fù)雜性，能夠極大的簡化傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的開發(fā)，已成為重要的支撐傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的中間件。在傳感器網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際應(yīng)用中，有時(shí)用戶只關(guān)心傳感器網(wǎng)絡(luò)部署區(qū)域內(nèi)的某局部區(qū)域的信息或某局部區(qū)域在某個(gè)時(shí)間段內(nèi)的信息，例如用戶想知道“昨晚11點(diǎn)以后哪

2、幾個(gè)實(shí)驗(yàn)室沒有關(guān)燈”。本文主要研究傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)管理中的時(shí)空查詢處理技術(shù)，主要工作如下：
　　 (1）介紹了項(xiàng)目組設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)NHSensor。NHSensor屏蔽了傳感器網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，為用戶提供了類SQL接口。NHSensor 能夠從網(wǎng)絡(luò)中收集并處理用戶感興趣的數(shù)據(jù)，將其傳送至基站。本文對系統(tǒng)功能進(jìn)行擴(kuò)充，以滿足更高要求的查詢?nèi)蝿?wù)。
　　 (2）現(xiàn)有的空間范圍查詢算法中查詢區(qū)域局限于一個(gè)簡單的矩形

3、，不適于實(shí)際應(yīng)用。本文在現(xiàn)有算法的基礎(chǔ)上，提出不規(guī)則區(qū)域下的時(shí)空查詢處理，研究實(shí)現(xiàn)包括對不規(guī)則區(qū)域的表示，查詢過程中節(jié)點(diǎn)位置判定等，根據(jù)不同類型查詢給出相應(yīng)處理算法。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了文中給出的幾個(gè)不規(guī)則區(qū)域的時(shí)空查詢算法是可行且能量高效的。
　　 (3）K近鄰查詢是時(shí)空查詢中另一種重要查詢，用戶可以獲取距離某個(gè)位置最近K個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息。現(xiàn)有的KNN算法存在一些不足之處，特定的算法只滿足某些特定場合要求，如實(shí)時(shí)或低功耗等。本文在現(xiàn)有的