无线传感器网络中的数据查询

无线传感器网络以数据为中心,提供数据采集、处理和查询功能.数据查询是无线传感器网络研究中的重点和热点问题.本文从查询过程的角度出发,对目前传感器网络数据查询研究现状进行了系统总结.在此基础之上,考虑传感器网络的异构性,提出了一种基于感知数据之间的数据信息的查询模型,并设计了感知数据交互必须的数据标签,给出了这种数据查询的应用实例.分析表明,该种数据查询能够大大提高传感器网络的查询效率,同时增强网络的健壮性,延长传感器网络使用寿命.     

无线传感器网络中一种近似Skyline 查询处理算法

由于无线传感器网络的能源有限,且在许多应用中Skyline查询的部分结果即可满足用户需求,提出了一种近似Skyline查询处理算法,在满足用户查询需求的前提下最大化地节省能量.该算法仅需无线传感器网络中的部分传感器节点回传其感知数据即可计算出Skyline查询的一个近似结果集.由于该算法在处理查询时,每个传感器节点只需考察自身数据信息即可决定是否回传其感知数据,而无须与其他传感器节点的感知数据进行比较,因此可以避免大量的网内通信开销,从而节省网络能源.模拟环境下的大量实验结果表明,该算法可以根据用户的应用需求,节能地处理传感器网络中的近似skyline查询.     

无线传感器网络中一种近似Skyline 查询处理算法

由于无线传感器网络的能源有限,且在许多应用中Skyline 查询的部分结果即可满足用户需求,提出了一 种近似Skyline 查询处理算法,在满足用户查询需求的前提下最大化地节省能量.该算法仅需无线传感器网络中的部 分传感器节点回传其感知数据即可计算出Skyline 查询的一个近似结果集.由于该算法在处理查询时,每个传感器节 点只需考察自身数据信息即可决定是否回传其感知数据,而无须与其他传感器节点的感知数据进行比较,因此可以 避免大量的网内通信开销,从而节省网络能源.模拟环境下的大量实验结果表明,该算法可以根据用户的应用需求, 节能地处理传感器网络中的近似skyline 查询.     

传感器网络多查询架构体系及融合算法

无线传感器网络可以看作是以节点感知、存储数据为基础的分布式数据库系统。针对多查询处理问题,提出一种以节能为目标的查询架构体系,以及多查询的分类算法和查询融合算法。通过实验验证了算法的有效性,即在同等条件下,可以有效节省传感器网络能量的消耗,进而延长网络的生命周期。     

无线传感器网络中基于关联度的多查询优化

无线传感器网络是一种以数据为中心的网络,用户通过基站向网络提出查询请求获取所需数据。如何通过多查询的优化来减少传感器节点的能耗以延长网络生命期是无线传感器网络中需要解决的关键问题之一。提出了基于关联度的多查询优化算法,其基本思想是节点通过节点与候选父亲节点之间的关联度来选择父节点,从而被相同查询覆盖的节点聚集成一个组,多个查询间共享组中节点的数据,在网络中对查询数据进行有效的融合,充分减少了网络的数据传输量,延长了网络的生命期。理论分析和模拟实验表明该算法可以充分减少数据传输量,从而达到节能的目的。     

基于节点分布密度的传感器网络查询处理机制

为了使传感器网络在进行数据查询时降低能耗和提高网络生命期,引入了一种分布式查询处理机制。这种机制是先将查询分发到网络后再进行优化,这种方法更具有针对性,优化效果也更明显。分簇路由协议与分布式查询有着天然的结合点。每个簇头相当于传统数据库中的一个索引,负责查询的分析、优化和数据融合。簇头根据本区域的节点分布和数据特性可以自主地选择区域内结构而不受其他区域的影响,这样就可以把每个区域看成一个自治系统,而整个传感器网络就是多个自治系统的集合。结果表明：设计查询处理机制时考虑这些因素可以降低能耗和提高网络生命期。     

无线传感器中数据管理技术的探讨

无线传感器网络是一门获取和处理信息的新兴技术,它以数据为中心,提供数据采集、处理和查询功能,其根本任务是准确获取物理世界的有价值信息。数据存储和数据查询是无线传感器网络研究中的重点和热点问题。本文探讨了无线传感器网络的数据存储与查询技术。     

基于哈尔小波的传感器网络数据融合算法

在无线传感器网络中,数据融合对于延长网络寿命起着关键作用.当前,对无线传感器网络中数据融合的研究主要集中在基于数据库查询的基础上进行数据合并,本文提出了使用基于哈尔小波变换的数据融合算法在传感器节点内进行数据级融合,它可以有效降低传感器节点内原始数据的发送量,并可以根据细节系数重构不同融合粒度的数据.     

无线传感器网络中的查询优化技术研究

对于无线传感器网络,用户需要通过查询网络中的感知数据来分析检测某个环境中的物理现象。和节点本地数据处理操作相比,数据通信消耗了网络的大部分能量。因此,如何优化查询以尽量减少数据通信量成为无线传感器网络中数据处理工作的核心技术之一。本文以两个典型的数据管理系统为例,探讨了传感器网络中查询优化的关键技术。     

基于多态蚁群系统的无线传感器网络数据聚集算法

针对无线传感器网络能量受限的特点，将多态蚁群系统原理用于无线传感器网络的数据查询和聚集中，提出并仿真实现了一种能够均衡无线传感器网络能耗的算法。仿真结果表明，基于多态蚁群系统的无线传感器网络数据聚集算法能够有效延长无线传感器网络在执行数据查询和聚集任务时的生存时间。     

无线传感器网络的数据存储和索引技术

研究影响无线传感器网络数据存储和查询效率的应用指标,如查询比率和采样频率。对无线传感器网络数据存储方法与各种应用指标的关系进行定量分析和比较,给出各种方法的典型应用场景,为无线传感器网络的数据存储和索引技术设计提供了参考。     

移动多Sink传感器网络数据查询和收集技术研究现状

在MMS(Mobile Multi-Sink)型传感器网络中,多个移动的Sink节点会随时随地查询和收集数据,因此如何有效解决数据的查询和收集是MMS型传感器网络最基本和具有挑战性的工作.首先根据无线传感器网络的结构将其类型进行划分,之后给出数据查询和收集协议的评价原则,在此基础之上综述了当前的具有典型特点的数据查询和收集协议,并按照已给的原则进行评价.最后给出若干需要解决的问题,为MMS型传感器网络的协议设计提供参考.     

语义物联网中链接传感器数据发布系统

针对传感器网络数据的表示和传输标准不统一以及单一数据资源无法满足应用程序的需求问题,提出将传感器网络数据发布为链接传感器数据的方法。在分析已有链接传感器数据发布方法的基础上,首先利用本体标注技术为传感器网络数据添加语义信息,然后提出基于继承关系概念组集的关联数据查询处理方法以找到相关Web数据集(RWD)和基于启发式属性的图相似性比较方法实现传感器网络数据与相关Web数据的链接,最后构建了一种链接传感器数据发布系统(LSDPS)。通过与其他经典链接传感器数据发布系统比较,表明本系统将建立与相关数据的链接的准确率提高了9%。将传感器网络数据发布为链接传感器数据,使得应用程序不仅可以理解和利用传感器网络数据,而且可以根据链接传感器数据集间的资源描述框架(RDF)链接获得更多相关资源。     

无线传感器网络不确定数据PT-Top k查询处理技术

在无线传感器网络现实应用中,感知数据普遍存在不确定性。由于不确定数据引入了概率维度,使得不确定数据查询种类更加丰富,同时也给查询处理带来困难。不确定数据Top-k查询是一个典型的不确定数据查询任务。考虑到无线传感器网络查询处理技术对查询响应时间和网络通信消耗的高要求,研究了面向层次聚簇结构的无线传感器网络不确定数据Top-k查询处理技术。通过分析不确定数据特点,基于x-tuple规则元组模型,采用簇内与簇间的两阶段数据查询处理机制,提出了基于Poisson分布的分布式不确定数据PT-Top k查询处理近似算法TPQP。通过实验,从总体通信消耗、与概率阈值p相关分析、与排序数k相关分析以及数据敏感度分析等方面,说明了TPQP算法在通信消耗、查询响应时间上的优越性。     

实时响应物联网中基于查询的数据转发方案

在许多基于传感器网络技术的物联网应用中,用户需要快速的查询响应,比如智能交通物联网应用中,行驶在路上的司机即时查询附近的空停车位信息.如何为此类物联网设计一种符合传感器网络特性(如能量有效等)的快速数据转发方案是一项重要的挑战性工作.已有的传感器网络实时数据转发协议大都因未解决好转发断路带来的额外开销、孤立节点处理耗时、难以适应网络拓扑动态变化等关键性问题而未取得理想的实时性效果.为此,该文提出一种新的基于查询的快速数据转发方案,利用查询消息为每个传感器节点建立最快速的数据转发路径(有向无环图),此外文中给出的综合路径代价模型可以均衡网络能量和减少网络拥塞延时,最后设计了贪婪的分布式数据转发算法及其改进算法,并用仿真实验验证了该方案的有效性和高效性.     

嵌入式在无线传感器网络中的应用研究

无线传感器网络作为一门多技术交叉融合的新研究领域,已经在网络管理与查询以及数据分发等方面取得了相当大的进展。围绕传感器网络与外部网络互连问题,重点研究基于32位ARM微处理器与嵌入式实时操作系统的嵌入式无线传感器网络架构以及无线传感器网络数据管理与查询模式,设计了基于Web的嵌入式传感器网络系统,在所构建的嵌入传感器网络平台上,通过应用CGI技术成功实现了嵌入式Web与浏览器之间页面的动态交互。     

两层传感器网络隐私保护Skyline查询协议

无线传感器网络中隐私保护技术已经成为研究热点,其中隐私保护精确Skyline查询协议已成为富有挑战性的研究问题.提出一种两层传感器网络隐私保护Skyline查询协议(PPSQ).该协议通过采用Z-O编码技术并结合HMAC机制,使得存储节点可以在无需感知数据明文的情况下判断出元组的支配关系,从而得出密文查询结果,保护了数据的隐私安全性;并通过辅助计算节点计算的验证码来保证查询结果的完整性.理论分析和实验结果表明,PPSQ协议能够保证感知数据、查询结果的隐私安全性和查询结果的完整性,且性能优于现有工作.     

传感器网络中基于蚁群优化的数据查询协议

在无线传感器网络的数据查询中,蚁群优化方法可以找到从源节点到目的节点的最优路径.但当所有的查询消息和查询结果都在这条路径上进行时,路径上的能量消耗会很大.因此,提出一种基于蚁群优化的能量均衡数据查询协议EBDQ(energy balance data query protocol based on ant colony optimization),根据路径上的能量消耗情况,通过信息素对其进行奖惩,使网络的能量消耗分散在不同的路径上,让整个网络的能量平稳降级.理论分析和仿真结果都说明,EBDQ协议能够提高传感器网络的生命周期,降低网络时延.     

面向不确定感知数据的频繁项查询算法

随着计算机网络技术的快速发展,无线传感器网络产生了大量的感知数据流.同时,传感器自身的特点使得感知数据具有不确定的特征,因此需要对传感器网络中不确定感知数据流处理技术进行研究.在传感器网络中,频繁项查询在环境监控和关联规则挖掘等方面具有重要意义.文中首先提出了基本算法,用以连续维护传感器网络中的概率阈值频繁项查询结果.针对基本算法需要维护所有元素的问题,又提出了一种优化算法,算法在两方面进行了优化:(1)设计了一种通过预测元素概率上界的方法进行候选集的构造,仅维护必要信息从而提高查询效率;(2)设计了一种新的cp-list结构,可以压缩不同窗口候选集中的重复元素,降低存储开销.实验结果表明文中提出的算法可以减少连续维护传感器网络中频繁项查询的计算代价和存储空间.     

无线传感器网络嵌入式网关的设计与实现

提出一种无线传感器网络嵌入式网关的设计方案和无线传感器网络数据管理与查询模式。该网关以AT91ARM9200作为核心芯片,并以GoAhead Web Server作为嵌入式Web服务器,以Sqlite作为嵌入式数据库,应用CGI实现嵌入式Web服务器和用户浏览器之间的动态页面交互,应用C语言程序实现串口数据的接收与分析处理。具有数据采集实时性高、运行速度快、安全可靠等特点,可有效进行传感器网络数据管理与存储,实现用户对传感器网络数据的远程查询和监视功能。