基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的信息廣播系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、華中科技大學(xué)博士學(xué)位論文博士學(xué)位論文基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的信息廣播系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究姓名：楊文俊申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：控制理論與控制工程指導(dǎo)教師：汪秉文20100528華中科技大學(xué)博士學(xué)位論文在接收監(jiān)測數(shù)據(jù)的服務(wù)器層，本文提出了一種事件匹配算法SGEM，以訂閱的統(tǒng)計分布為基礎(chǔ)，根據(jù)訂閱中的謂詞對訂閱進(jìn)行分組，以便快捷、靈活并實(shí)時地響應(yīng)消費(fèi)者的查詢請求。仿真實(shí)驗(yàn)證明，SGEM事件匹配算法能夠有效地對事件進(jìn)行處理，其性能優(yōu)于其他現(xiàn)有算法，可降低匹

2、配過程中的開銷，能減小內(nèi)容傳遞的延時，對系統(tǒng)性能的改善顯著。本文深入探討了層次化的信息廣播系統(tǒng)中通過數(shù)據(jù)廣播在一級服務(wù)器內(nèi)進(jìn)行高速數(shù)據(jù)更新，以及在二級服務(wù)器上進(jìn)行大量數(shù)據(jù)查詢請求處理的問題。主要的目標(biāo)是降低消費(fèi)者收到超時數(shù)據(jù)的百分比，并減少數(shù)據(jù)請求的平均等待時間。針對以上需求提出了具有廣播判定功能的RU、RUESI和PF數(shù)據(jù)更新廣播算法。這三種算法將數(shù)據(jù)更新與數(shù)據(jù)廣播調(diào)度進(jìn)行結(jié)合，改善了主服務(wù)上數(shù)據(jù)高速更新與二級服務(wù)器上高頻率數(shù)據(jù)請求所

3、帶來的沖突問題，從而達(dá)到降低數(shù)據(jù)超時，減少消費(fèi)者的等待時間的目的。此外，在二級服務(wù)器上還實(shí)現(xiàn)了兩種廣播判定準(zhǔn)則——LWF與RxW，使得這三種算法能夠適應(yīng)不同的應(yīng)用環(huán)境。仿真結(jié)果說明，RU、RUESI和PF數(shù)據(jù)更新廣播算法都優(yōu)于簡單的基準(zhǔn)調(diào)度算法，在不同的更新速率和消費(fèi)者請求頻率下，這三種算法都處于穩(wěn)定狀態(tài)，能夠正常工作。針對多項(xiàng)查詢的廣播調(diào)度算法中的兩種選擇方法——查詢選擇方法和數(shù)據(jù)項(xiàng)選擇方法，本文提出了一種采用數(shù)據(jù)項(xiàng)選擇方法的新型的數(shù)

4、據(jù)調(diào)度算法MLWF，以適應(yīng)動態(tài)變化的查詢列表。在MLWF中，引入了一種權(quán)重機(jī)制，根據(jù)數(shù)據(jù)項(xiàng)在未完成查詢中出現(xiàn)的頻率、所在查詢的總體等待時間長度、廣播該數(shù)據(jù)項(xiàng)能否使得盡可能多的查詢進(jìn)入完成狀態(tài)等因素入手，綜合考慮數(shù)據(jù)調(diào)度問題。MLWF算法能夠選中使得大量查詢狀態(tài)變?yōu)橥耆珣?yīng)答的數(shù)據(jù)項(xiàng)，并進(jìn)行廣播。仿真實(shí)驗(yàn)將MLWF與LWF、RoundRobin和FSO等傳統(tǒng)調(diào)度算法進(jìn)行了比較。結(jié)果顯示，在消費(fèi)者等待時間方面，MLWF的性能優(yōu)于LWF、FSO