無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中top-κ查詢處理算法的研究與實現(xiàn).pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)廣泛應(yīng)用于眾多領(lǐng)域，它是一個以數(shù)據(jù)為中心的網(wǎng)絡(luò)，人們通過對數(shù)據(jù)的獲取和處理從而滿足不同的應(yīng)用需求，因此，涉及大數(shù)據(jù)交互的top-k查詢在該領(lǐng)域中具有重要意義。但是由于傳感器網(wǎng)絡(luò)呈分布式結(jié)構(gòu)，節(jié)點能量受限，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量大且具有不確定性等特點，傳統(tǒng)的top-k數(shù)據(jù)查詢技術(shù)不能直接應(yīng)用于此。論文主要研究可能世界語義模型下的不確定傳感器數(shù)據(jù)top-k查詢和基于時間序列預(yù)測模型的傳感器數(shù)據(jù)top-k查詢，研究具有重要的理論意義和應(yīng)用

2、價值。論文的主要工作與創(chuàng)新點如下:
　　(1)針對傳感器數(shù)據(jù)的不確定性，在已有研究的基礎(chǔ)上提出可能世界語義模型下基于二叉樹的不確定數(shù)據(jù)top-k查詢處理算法BTreeU-Topk。為了提高算法執(zhí)行效率，對二叉樹進(jìn)行修剪操作進(jìn)而提出BTreeOPTU-Topk和BTreePU-Topk算法。實驗結(jié)果表明論文所提出的算法在不同數(shù)據(jù)分布以及k值增長時均優(yōu)于U-Topk算法。
　　(2)針對傳感器網(wǎng)絡(luò)環(huán)境分布式及能量受限的特點，提出

3、了過濾窗口機制下的top-k查詢處理算法FAPU。當(dāng)基站所維護(hù)的各節(jié)點的過濾窗口與新產(chǎn)生的過濾窗口不一致時，算法FAPU根據(jù)歷史數(shù)據(jù)采用ARIMA時間序列預(yù)測模型對接下來s個時刻的傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測，根據(jù)預(yù)測信息進(jìn)行多步窗口更新的代價評估，避免不必要的窗口更新，進(jìn)一步減小了查詢處理過程中所消耗的能量。
　　(3)針對分位數(shù)過濾法處理top-k查詢時分位數(shù)的獲得與安裝產(chǎn)生太大能量消耗的不足，提出了基于預(yù)測方法獲得過濾閾值的top-k