学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于DCS存储策略的WSN数据查询的研究与实现

作　者: 胡志娟
导　师: 王立松
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 无线传感器网络以数据为中心存储策略 ZDDCS DCSA 区域划分查询响应节点
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 28次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

本文以无线传感器网络为研究背景,主要研究在以数据为中心的存储策略(Data-Centric Storage,DCS)中如何高效利用传感器节点的有限能量进行数据查询的问题,设计了划分区域的DCS算法——ZDDCS(Zone-Divided DCS),并改进了SAQP算法中的查询响应节点选取算法,提出了一种新的相似查询节点选择算法DCSA (Dynamic-based Candidate Selection Algorithm)。主要研究工作包括:研究分析了传感器网络中的数据存储方法,给出了DCS存储策略适合的应用情况。对现有的一些传感器数据存储索引技术进行分析,指出相关算法的不足,并提出改进方案。针对传统DCS系统中数据长距离传输导致能量消耗过大以及产生“热点”的问题,设计实现了划分区域的DCS方法(ZDDCS),并给出相应的存储算法和查询计划。通过将数据存储限制在子区域内部,减小了存储节点与感知节点的距离,降低存储节点的负担,一定程度上减轻了“热点”问题;同时采取懒惰存储机制减少需要存储的数据量,从而进一步节省网络能量消耗。分析了现有的基于DCS进行优化相似查询的SAQP算法,指出其不足之处,并改进了原候选者选取算法(Candidate Selection Algorithm,CSA)中的视图节点优先级确定依据,针对CSA获取的响应查询节点集合不具有全局最优性的缺点,提出了新的候选者选取算法(DCSA),发送查询时的能量消耗更低。利用OMNET++搭建了仿真环境并编写了大量的仿真程序,从网络总能量消耗、数据通信量以及节点能量消耗三方面分别对ZDDCS以及DCSA进行了仿真分析。实验结果的分析比较表明,算法有效地降低了网络的能量消耗,降低了存储节点的负担,并且查询的次数越多,网络规模越大,改进的算法优化效果越好。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
第一章绪论  10-18
  1.1 研究背景及意义  10-11
  1.2 无线传感器网络概述  11-14
    1.2.1 无线传感器网络的概念  11-12
    1.2.2 无线传感器网络的特点  12-13
    1.2.3 无线传感器网络数据管理  13-14
  1.3 国内外研究现状及存在问题  14-16
  1.4 主要研究工作及内容安排  16
  1.5 论文组织结构  16-18
第二章无线传感器网络数据存储策略  18-24
  2.1 无线传感器网络数据存储策略的分析与比较  18-19
  2.2 以数据为中心的存储方法  19-22
    2.2.1 地理路由协议GPSR  19-20
    2.2.2 数据命名机制  20-21
    2.2.3 地理散列函数GHT  21-22
    2.2.4 增强地理散列方法的鲁棒性  22
  2.3 现有以数据为中心的存储系统的分析  22-23
  2.4 本章小结  23-24
第三章基于区域划分的DCS 存储算法(ZDDCS)设计与分析  24-41
  3.1 网络模型  24-25
  3.2 网络初始化阶段  25-30
    3.2.1 区域划分的DCS 算法  25-27
      3.2.1.1 区域个数的确定  26-27
      3.2.1.2 区域划分的依据  27
    3.2.2 区域划分算法  27-30
  3.3 数据存储阶段  30-32
    3.3.1 懒惰存储机制  30-31
    3.3.2 数据存储处理  31-32
    3.3.3 新节点的加入  32
  3.4 查询处理过程  32-33
  3.5 仿真及结果分析  33-40
    3.5.1 OMNET++仿真工具简介  33-37
    3.5.2 仿真场景和参数选择  37
    3.5.3 仿真结果分析  37-40
  3.6 本章小结  40-41
第四章基于DCS 的相似查询处理算法DCSA 的设计与分析  41-53
  4.1 系统模型  41-44
    4.1.1 查询分裂  42
    4.1.2 候选者选取算法描述  42-44
  4.2 改进的候选者选取算法  44-49
    4.2.1 原算法改进  44
    4.2.2 候选者动态选取算法  44-49
      4.2.2.1 初始化查询集  45-46
      4.2.2.2 算法描述  46-49
  4.3 仿真及结果分析  49-52
    4.3.1 仿真场景和参数选择  49
    4.3.2 仿真结果分析  49-52
  4.4 本章小结  52-53
第五章总结与展望  53-55
  5.1 论文的主要工作及贡献  53-54
  5.2 下一步的工作  54-55
参考文献  55-59
致谢  59-60
在学期间的研究成果及发表的学术论文  60

基于DCS存储策略的WSN数据查询的研究与实现

内容摘要

全文目录

相似论文