摘要: 无线传感器网络是由大量分布在监测区域内的具有数据感知,无线通信和数据计算和处理能力的传感器节点构成的无线通讯网络。随着互联网技术、嵌入式技术,无线通信技术的发展,无线传感器网络得到了极大的发展。无线传感器网络相比传统无线通信网络具有节... 展开 无线传感器网络是由大量分布在监测区域内的具有数据感知,无线通信和数据计算和处理能力的传感器节点构成的无线通讯网络。随着互联网技术、嵌入式技术,无线通信技术的发展,无线传感器网络得到了极大的发展。无线传感器网络相比传统无线通信网络具有节点数量多,能量资源有限,网络拓扑变化快的特点,这些特点使得如何对无线传感器网络数据进行有效的管理,成为无线传感器网络的研究的难题和热点。 本文结合无线传感器网络数据管理的背景、意义和研究现状,对无线传感器数据管理的几大方面进行了分析研究,包括数据模型、数据模式、数据存储与索引技术,分布式查询技术,分析了三种存储技术的优缺点,重点研究了以数据为中心的基于地理哈希函数的存储算法(GHT),该方法避免了查询命令的洪泛操作,大大减少了数据传输的盲目性。然而 GHT算法不能满足在能量消耗和查询时延方面有较高需求的系统。 为了提高查询效率,并降低节点能源消耗,延长网络生存期,本文提出一种基于事件优先级的地理哈希表分发算法,在存储策略上,该算法通过将无线传感器网络覆盖的整个区域划分扇形区域,减少存储时的能量消耗,通过定义优先级,使得高优先级的事件离查询节点更近,能更快的被搜索到。在路由策略上,改进基于地理位置的路由算法(GPSR),在路由选择下一个转发节点时,利用节点剩余能量和到目标节点的距离共同选择下一跳路由节点,并将事件优先级作为选择路由时的权值参考,解决GPSR路由中的热点问题。为了解决当用户查询频率远远小于数据产生频率时,地理哈希算法的能量浪费问题和冗余数据存储问题,本文还设计了一种基于位置索引的事件优先级哈希算法,进一步省了存储能量的消耗。 本文最后通过实验仿真,通过比较划分不同区域个数的基于事件优先级的地理哈希表算法和基于地理哈希表算法在不同网络规模下平均能耗,得出,当划分区域个数最佳时,能有效减少存储能源消耗;通过比较基于地理哈希表算法和基于事件优先级的地理哈希表算法中各优先级事件在不同网络规模下平均延迟,得出该算法能有效降低高优先级的查询时延。 收起