無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中多用戶應(yīng)用環(huán)境的數(shù)據(jù)查詢研究.pdf

1、在環(huán)境監(jiān)測，工業(yè)，醫(yī)療，軍事等領(lǐng)域，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)為人們描繪出了美好的應(yīng)用前景，然而一種面向大眾的廉價的多用戶應(yīng)用的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)更是一種迫切的需求?；诙嘤脩舻臒o線傳感器網(wǎng)絡(luò)正在成為目前的又一研究熱點。
　　 在基于多用戶應(yīng)用的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，其查詢的類型和到達時間的分布有著其自身的特點。從降低查詢代價的角度出發(fā)，需要為多用戶應(yīng)用環(huán)境下的查詢精心設(shè)計專門的數(shù)據(jù)查詢處理方法。一種適用于該應(yīng)用環(huán)境的新的查詢處理方法已經(jīng)被提出

2、，即網(wǎng)絡(luò)事件報告方法NER(Network Events Report)，該方法采用了事件報告的機制，能很好地適應(yīng)于多用戶應(yīng)用環(huán)境中大量查詢到達的情況。但是，NER方法對網(wǎng)絡(luò)中事件的跟蹤機制比較單一，不夠靈活，不適應(yīng)于查詢輕負載的情況，存在著一定的缺陷。針對此問題，本文對該方法做了進一步研究，提出了查詢驅(qū)動的事件跟蹤方法QDT(Query-driven Tracing)，QDT能夠靈活地根據(jù)網(wǎng)絡(luò)查詢負載的大小來啟動或停止對事件的跟蹤，從

3、而減少了輕負載時的事件跟蹤能耗。NER為了實現(xiàn)事件報告機制并將查詢分發(fā)限制在事件區(qū)域內(nèi)，引入了一個在事件區(qū)域內(nèi)節(jié)點以自組織的方式生成一張嵌入子網(wǎng)的算法，即FMCC(FastMini-Cost Coverage)算法，該算法具有低能耗，低時延的特點。然而，F(xiàn)MCC算法并沒有考慮各節(jié)點能量不均衡的因素，這將縮短網(wǎng)絡(luò)的生命周期。因此，本文基于FMCC算法設(shè)計了能量均衡的嵌入網(wǎng)生成算法EFMC(Energy-balanced FastMini-

4、Cost Coverage)，仿真實驗表明EFMC有效地延長了網(wǎng)絡(luò)的生命周期。
　　 本文的主要研究工作包括以下幾個方面：
　　 1.進一步分析了多用戶應(yīng)用環(huán)境查詢的分布特點，提出了基于NER的網(wǎng)絡(luò)存儲和本地存儲的QDT查詢處理方法。該方法合理地在兩種存儲方法之間自適應(yīng)切換，使其更能適應(yīng)于多用戶應(yīng)用環(huán)境查詢負載的變化特性。
　　 2.提出一種能量均衡的嵌入網(wǎng)自組織算法EFMC，該算法克服了FMCC算法導(dǎo)致個別節(jié)點