無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)中近似窗口查詢(xún)技術(shù)的研究.pdf

1、隨著傳感技術(shù)、通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展以及微型機(jī)電系統(tǒng)的日益成熟與完善，無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)已廣泛應(yīng)用到許多領(lǐng)域。然而，大多數(shù)無(wú)線(xiàn)傳感器的應(yīng)用受到能量有限性的限制。窗口查詢(xún)是無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)中一種典型的空間查詢(xún)，要求返回指定地理區(qū)域內(nèi)傳感器節(jié)點(diǎn)的感知數(shù)據(jù)。不斷地檢測(cè)查詢(xún)窗口內(nèi)的數(shù)據(jù)變化情況需要消耗大量的能量?；诖?，重點(diǎn)研究了窗口內(nèi)數(shù)據(jù)的近似查詢(xún)技術(shù)，提出了能量有效的近似窗口查詢(xún)技術(shù)。 回顧了無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)中已有的窗口查詢(xún)技術(shù)，分

2、析了無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)中窗口查詢(xún)和連續(xù)查詢(xún)的特點(diǎn)，給出了近似窗口查詢(xún)的形式化定義。近似窗口查詢(xún)的處理過(guò)程可分為三個(gè)階段：尋找從查詢(xún)發(fā)出者到查詢(xún)窗口之間的路徑；查詢(xún)窗口內(nèi)查詢(xún)的處理；查詢(xún)結(jié)果的返回。針對(duì)不同的階段提出相應(yīng)的解決方法，第一、三階段采用地理路由協(xié)議(GPSR)，第二階段為核心階段。提出了基于全連通簇劃分的方法 CAWE (Clique-based Approximate Window Query Execution)。在CAWE中

3、，先將查詢(xún)窗口內(nèi)的傳感器節(jié)點(diǎn)劃分成基于感知數(shù)據(jù)的全連通簇，為節(jié)省能耗，查詢(xún)執(zhí)行時(shí)只有每個(gè)全連通簇的代表節(jié)點(diǎn)在工作。該方法的優(yōu)點(diǎn)在于，每個(gè)全連通簇中的節(jié)點(diǎn)可以輪換做代表，使得傳感器節(jié)點(diǎn)能量消耗均衡，采用三色方法將查詢(xún)窗口內(nèi)全連通簇之間路徑的建立和全連通簇代表節(jié)點(diǎn)的選取合并為一個(gè)過(guò)程，可以大大減少能耗。 實(shí)驗(yàn)和分析證明，本文提出的基于全連通簇劃分的方法 CAWE 在完成近似窗口查詢(xún)的同時(shí)，能夠盡可能地減少無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的能量消