无线传感器网络多用户应用环境的数据查询研究.pdfVIP

无线传感器网络中多用户应用环境的数据查询研究 专业： 通信与信息系统 硕士生： 曹绪涛 指导教师：刘星成副教授 摘 要 在环境监测，工业，医疗，军事等领域，无线传感器网络已经为人们描绘出 了美好的应用前景，然而一种面向大众的廉价的多用户应用的无线传感器网络更 是一种迫切的需求。基于多用户的无线传感器网络正在成为目前的又一研究热 点。 在基于多用户应用的无线传感器网络中，其查询的类型和到达时间的分布有 着其自身的特点。从降低查询代价的角度出发，需要为多用户应用环境下的查询 精心设计专门的数据查询处理方法。一种适用于该应用环境的新的查询处理方法 Events 已经被提出，即网络事件报告方法NER(NetworkReport)，该方法采用了 事件报告的机制，能很好地适应于多用户应用环境中大量查询到达的情况。但是， NER方法对网络中事件的跟踪机制比较单一，不够灵活，不适应于查询轻负载的 情况，存在着一定的缺陷。针对此问题，本文对该方法做了进一步研究，提出了 查询驱动的事件跟踪方法QDT(Query-drivenTracing)，QDT能够灵活地根据网络 查询负载的大小来启动或停止对事件的跟踪，从而减少了轻负载时的事件跟踪能 耗。NER为了实现事件报告机制并将查询分发限制在事件区域内，引入了一个在 事件区域内节点以自组织的方式生成一张嵌入子网的算法，即FMCC(Fast Mini．Cost Coverage)算法，该算法具有低能耗，低时延的特点。然而，FMCC算 法并没有考虑各节点能量不均衡的因素，这将缩短网络的生命周期。因此，本文 Fast M证．Cost Coverage)，仿真实验表明EFMC有效地延长了网络的生命周期。 本文的主要研究工作包括以下几个方面： 1．进一步分析了多用户应用环境查询的分布特点，提出了基于NER的网络 存储和本地存储的QDT查询处理方法。该方法合理地在两种存储方法之 间自适应切换，使其更能适应于多用户应用环境查询负载的变化特性。 2．提出一种能量均衡的嵌入网自组织算法EFMC，该算法克服了FMCC算 法导致个别节点能量消耗过大的缺点。 3．在Visual C++6．0环境下编程，对QDT方法和EFMC算法进行了仿真实验。 考察]QDT方法在各种网络环境下的性能，并进行了相应分析。仿真结 果表明，QDT方法比现有方法更能适应于多用户应用环境，EFMC有效 地延长了网络的生命周期。 关键词：无线传感器网络，数据查询，多用户应用环境，事件跟踪，嵌入网 U on forMulti··User StudyQueryProcessing inWirelessSensorNetworks Applications CommunicationanandInformatiqrmation Major：noitacinummosmetsySsystems Name： CaoXutao ProfessorLiu Supervisor：AssociateXingcheng Abstract Inthefieldsofenvironmental and monitoring，industrial，medicalmilitary, wirelesssensor