層簇式無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)查詢方案的研究與實現(xiàn).pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)綜合了低功耗無線電通信技術(shù)、嵌入式計算技術(shù)、微型傳感器技術(shù)及集成電路技術(shù)等多項技術(shù)，成為計算機學(xué)科的一個新的研究領(lǐng)域，在軍事和民用諸多領(lǐng)域的具有十分廣闊的應(yīng)用前景。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)有區(qū)別于其他傳統(tǒng)無線通信網(wǎng)絡(luò)的特點，如數(shù)據(jù)中心、應(yīng)用相關(guān)、資源嚴格受限等。這些特點也對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)各項技術(shù)研究提出新的課題。
　　 在傳感器節(jié)點受到能量和帶寬嚴重制約的情況下，如何合理、有效的利用有限的資源在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下進行高效數(shù)

2、據(jù)查詢成為當前研究的熱點問題之一。本文首先在基于層次型網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，利用排隊論對系統(tǒng)進行了建模與分析，同時結(jié)合能耗這一指標，給出了最優(yōu)簇內(nèi)成員節(jié)點數(shù)量的計算方法。其次，在分析了大量WSNs(Wireless Sensor Networks)感知數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，利用時間序列對數(shù)據(jù)進行建模處理，得出了適合WSNs的數(shù)據(jù)處理模型ARMA(Autoregressive Moving Average)，同時利用基于移動Agent的中間件技術(shù)

3、，提出了基于ARMA的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可信數(shù)據(jù)采集方法，然后本文提出了一種基于過濾器的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)Top-K查詢優(yōu)化算法，采用層次化的方法實現(xiàn)分布式的Top-K查詢，將結(jié)果的合并和排序分散到網(wǎng)絡(luò)中的各個簇頭節(jié)點上，充分利用了網(wǎng)絡(luò)中的資源。過濾器是設(shè)置在節(jié)點端的取值分布區(qū)間，用來屏蔽節(jié)點發(fā)送屬于區(qū)間內(nèi)的數(shù)據(jù)，從而節(jié)省節(jié)點能耗。同時簇頭節(jié)點根據(jù)歷史數(shù)據(jù)利用ARMA模型來預(yù)測簇內(nèi)節(jié)點端過濾器的取值區(qū)間，節(jié)約了能量，提高了查詢的效率。理論和實驗