無線傳感器網(wǎng)絡(luò)top-k查詢處理算法研究.pdf

1、隨著微電子技術(shù)、計(jì)算技術(shù)以及無線通信技術(shù)的進(jìn)步，低功耗多功能的傳感器得到了快速發(fā)展，隨后，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)被廣泛地應(yīng)用于軍事、環(huán)境與火災(zāi)檢測(cè)、交通管理等領(lǐng)域。數(shù)據(jù)的查詢處理技術(shù)是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)各種應(yīng)用的基礎(chǔ)，本文將主要研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的top-k查詢處理技術(shù)。
　　在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，如何有效、節(jié)能地采集、查詢數(shù)據(jù)是研究熱點(diǎn)，top-k查詢又是查詢處理中的一個(gè)重要問題。目前已有的top-k查詢處理算法主要以精確算法為主，而且

2、沒有深入考慮奇異數(shù)據(jù)對(duì)算法性能的影響。本文提出了一種分布式的近似top-k查詢處理算法，該算法通過動(dòng)態(tài)采樣來估計(jì)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)分布，產(chǎn)生一個(gè)top-k查詢結(jié)果候選集，從而以減少通訊量的方式來有效降低能量消耗。由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)服從一定的數(shù)據(jù)分布，該算法正是通過對(duì)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)分布的估計(jì)避免了奇異數(shù)據(jù)對(duì)查詢帶來的負(fù)面影響。影響算法性能的參數(shù)還有時(shí)間窗、采樣周期和概率的設(shè)定等，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該算法是能量有效的，并能以大概率保證結(jié)果的正確性。

3、r>　　本文還提出了一種基于過濾思想的top-k查詢處理算法。算法的基本思想是在網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)上設(shè)置一個(gè)過濾區(qū)間，通過過濾區(qū)間的設(shè)置每個(gè)節(jié)點(diǎn)可以抑制不必要的數(shù)據(jù)傳輸，從而有效降低了能量消耗。過濾區(qū)間設(shè)置和查詢更新處理是算法的兩個(gè)基本組成部分，這兩部分的性能直接影響到了算法全局的性能、精度和能量有效性。文中提出的查詢優(yōu)化技巧能有效減少網(wǎng)絡(luò)探測(cè)的能量消耗。文中還提出了兩種過濾區(qū)間設(shè)置策略，可以分別適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)合。算法的模擬試驗(yàn)