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1.
无线传感器网络环境下时-空查询处理方法   总被引:18,自引:3,他引:15       下载免费PDF全文
在无线传感器网络环境中,观察者感兴趣的是由传感器网络监测得到的与时间-空间相关的事件,而不是传感器本身或者大量无关的观察数据.观察者会经常提出与事件相关的时-空查询,例如:“网络覆盖的某地理区域R中10:00~11:00发生了哪些事件?”.由于每个传感器节点只有有限的能量,因此,研究能量有效性的时-空查询处理算法成为一个重要的研究课题.给出了一种以数据为中心的时-空查询处理算法.针对3种不同的存储策略:以数据为中心的存储、外部存储和节点本地存储,分析比较了节点的能量消耗.系统地研究了在3种不同的数据存储策略下,事件发生的概率,节点密度,事件类型数目,查询数目,时-空查询地理区域的大小以及时-空查询时间窗口的大小对节点能量消耗的影响.理论与实验结果表明,在多数情况下,这种以数据为中心的时-空查询处理算法的能量消耗少于基于外部存储和本地存储的时-空查询处理算法.  相似文献
2.
传感器网络中基于环的负载平衡数据存储方法   总被引:10,自引:2,他引:8       下载免费PDF全文
李贵林  高宏 《软件学报》2007,18(5):1173-1185
传统的以数据为中心的存储方法有一个非常严重的缺点:网络中存在着明显的热点区域,主要出现在sink和home节点周围.位于热点区域附近的节点所消耗的能量远大于网络内的其他节点,从而严重缩短了传感器网络的寿命.对于出现在sink周围的热点问题,采用在网络中分布多个sink节点的方式消除热点.对于出现在home节点周围的热点问题,提出基于环的负载平衡数据存储协议,并以此数据存储为基础,给出相应的查询处理算法消除热点.首先,负载平衡数据存储协议将传感器网络划分为多个环,在网络工作的某个时间段内,数据被分散存储在某个环内的多个节点上;其次,该存储结构的最大特点是,在不同时间段内,各环轮换工作进一步消除热点.最后,基于环的查询处理算法也是由环内的多个节点协作完成.基于环的负载平衡数据存储协议以及基于此存储协议的查询处理算法虽然在查询处理中所消耗的能量高于传统方法,但可以保证从数据存储到查询处理的整个过程中,网络的所有节点均匀地消耗能量,从而避免了传统方法中的热点问题,达到延长网络寿命的目的.实验表明,基于环的数据存储及查询处理算法可以解决传统上基于事件存储协议中出现的热点问题,并延长传感器网络的寿命.  相似文献
3.
无线传感器网络数据存储策略研究综述   总被引:2,自引:0,他引:2  
针对无线传感器网络的特点,提出了设计数据存储策略及相应数据访问机制的若干标准.详细介绍了国内外研究学者提出的3种主要存储策略即外部存储策略、本地存储策略和数据为中心存储策略的设计思路和适用场合,并重点从节点能耗、网络负载平衡、系统鲁棒性和稳定性等几个方面分析了各种实现方案的优缺点.给出了研究结论,并对其未来的发展方向进行了展望.  相似文献
4.
Making data-centric storage adaptive and cost-optimal   总被引:1,自引:0,他引:1  
We present an adaptive and cost-optimal mechanism called Tug-of-War (ToW) for data storage and query mechanism in wireless sensor networks. ToW is based on the concept of data-centric storage (DCS), where a unique home location is used to store events of a given type so that queries of the event type can be directed to the location without flooding. However, rather than using just a single home location, the mechanism can dynamically adjust the number of home locations according to the event and query rates ratio so as to minimize the total communication cost. We also generalize the framework so that different schemes can be used to construct home locations as well as to ensure rendezvous of events and queries, thereby to fine-tune the system performance.  相似文献
5.
针对无线传感器网络能量、存储空间、通信开销等局限性问题,基于pDCS(Security and Privacy Support for Data-Centric Sensor Networks),在保证不失其安全性的前提下,以互斥基底系统(Exclusion Basis System,EBS)建构一个具有更高效率的分布式密钥管理方案,将其命名为ERP-DCS。该方案将网络密钥的管理工作(包括密钥分配、重置及撤销)分散至各个簇集中,藉以降低密钥重置阶段所需的通信量,节省能源,进而延长网络寿命。论证分析表明,与pDCS相比,ERP-DCS仅增加了些微的储存成本,却能大幅地降低密钥重置时的更新通信量。  相似文献
6.
针对无线传感器网络中数据中心存储的路由问题,提出一种基于树型标号系统的分布式路由算法。将网络中的节点组织成以参考节点为根的树型结构,通过比较目的节点标号与邻居节点标号,选择转发节点,实现数据路由。分析与仿真结果表明,该路由算法的空间开销较低、路由效率较高,并且生成的路径接近最短路径。  相似文献
7.
The similarity search problem has received considerable attention in database research community. In sensor network applications, this problem is even more important due to the imprecision of the sensor hardware, and variation of environmental parameters. Traditional similarity search mechanisms are both improper and inefficient for these highly energy-constrained sensors. A difficulty is that it is hard to predict which sensor has the most similar (or closest) data item such that many or even all sensors need to send their data to the query node for further comparison. In this paper, we propose a similarity search algorithm (SSA), which is a novel framework based on the concept of Hilbert curve over a data-centric storage structure, for efficiently processing similarity search queries in sensor networks. SSA successfully avoids the need of collecting data from all sensors in the network in searching for the most similar data item. The performance study reveals that this mechanism is highly efficient and significantly outperforms previous approaches in processing similarity search queries.  相似文献
8.
In many data-centric storage techniques, each event corresponds to a hashing location by event type. However, most of them fail to deal with storage memory space due to high percentage of the load is assigned to a relatively small portion of the sensor nodes. Hence, these nodes may fail to deal with the storage of the sensor nodes effectively. To solve the problem, we propose a grid-based dynamic load balancing approach for data-centric storage in sensor networks that relies on two schemes: (1) a cover-up scheme to deal with a problem of a storage node whose memory space is depleted. This scheme can adjust the number of storage nodes dynamically; (2) the multi-threshold levels to achieve load balancing in each grid and all nodes get load balancing. Simulations have shown that our scheme can enhance the quality of data and avoid hotspot of the storage while there are a vast number of the events in a sensor network.  相似文献
9.
针对基于地理哈希表(GHT,Geographic Hash Table)的传感器网络数据中心存储(DCS,Data Centric Stora-ge)机制的热点问题,提出了能量有效的热点感知数据存储策略SASS (hotSpot-Aware data Storage Strategy),对GHT的路由策略进行改进,以减少边界模式引起的能量消耗,并利用邻居节点动态地扩展存储空间。仿真结果表明,与现有存储策略相比,SASS能有效减少因存储资源限制引起的数据丢失,并减轻热点区域节点的通信负载。  相似文献
10.
在无线传感器网络中,基于对等节点的数据分发和发现技术是一项关键的工作和研究问题。现有的研究技术和协议设计多数依赖于节点的位置信息,但是在传感器网络中节点获取位置信息需要精确的定位算法和大量的计算、通信开销。为满足在没有位置信息的情况下,节点依然能够有效地进行数据分发和发现工作,本文提出了C-cast协议。C-cast协议不仅不依赖于精确的物理位置信息和大功耗的定位服务,而且节点不需要存储维护太多的全局拓扑信息。本文证明了在稠密网络的理想模型下,C-cast协议能够达到100%的数据查询成功率;在随机模型下,通过选择跳步距离适当的两个信标节点,C-cast协议能够达到80%以上的实际数据查询成功率。本文测试了C-cast协议的三种性能,包括数据查询成功率、存储代价和负载均衡。测试结果显示C-cast协议达到甚至超过基于位置信息的协议性能。  相似文献
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