传感器网络的数据管理的研究

论文摘要

对于传感器数据的处理技术的研究是有效地利用传感器网络的重要途径。本文主要分析并改进了感知数据存储以及感知数据的查询处理的方法，设计了感知数据管理系统WsnDB。 首先本文介绍了传感器网络的概念，以及传感器网络的特点，阐述了感知数据管理的研究问题。然后，通过分析地理路由协议GPSR，提出了以数据为中心的利用地理路由协议GPSR存储感知数据的地理散列方法，并针对传感器网络动态性特征，采用周界更新协议来增强地理散列方法的鲁棒性。通过对比分析外部存储、本地存储以及数据中心存储方法的性能，说明了以数据为中心的数据存储方法更适合于传感器网络。接着本文分析并讨论了感知数据的查询处理技术。对处理聚集操作的流水线聚集技术进行了改进，提出聚集检验方法，并将连续查询自适应技术应用于局部查询处理器上。接着对流式查询语言进行了讨论，提出一种类似于SQL的查询语言WsnSQL，并给出WsnSQL查询语言的语法。通过改进PSoup处理技术提出了感知数据查询机制。最后，本文比较了感知数据管理系统和传统数据库系统的差异，并根据传感器网络的应用需求，设计了传感器网络数据管理系统WsnDB，并给出WsnDB的系统结构。对传感器网络软件及主要模块的功能进行了说明。然后从计算谓词和执行采样操作的优化排序以及具有事件查询的优化技术两方面，介绍了应用于WsnDB的查询优化，并总结了WsnDB的主要特征。

论文目录

• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 主要研究工作和内容安排
• 第2章 传感器网络简介
• 2.1 传感器网络的概念及特点
• 2.1.1 传感器网络的概念
• 2.1.2 传感器网络的特点
• 2.2 感知数据管理的研究问题
• 2.3 本章小结
• 第3章 传感器网络数据存储
• 3.1 感知数据命名方法
• 3.2 感知数据中心存储方法
• 3.2.1 地理路由协议 GPSR
• 3.2.2 地理散列函数
• 3.2.3 地理散列方法如何利用 GPSR
• 3.2.4 增强地理散列方法的鲁棒性
• 3.3 以数据为中心的数据存储方法的性能
• 3.4 本章小结
• 第4章 感知数据的查询处理
• 4.1 查询处理技术
• 4.1.1 集中与分布式查询处理方法
• 4.1.2 聚集操作的处理技术
• 4.1.3 流水线聚集技术的改进
• 4.1.4 连续查询处理自适应技术
• 4.2 流式查询语言
• 4.2.1 连续查询语义
• 4.2.2 WsnSQL查询语言
• 4.3 感知数据查询机制
• 4.3.1 录入新查询或新数据
• 4.3.2 对 PSoup的改进
• 4.4 本章小结
• 第5章 感知数据管理系统的设计
• 5.1 感知数据管理系统
• 5.1.1 与传统数据库系统的比较
• 5.1.2 感知数据管理系统的结构
• 5.2 WsnDB系统的设计
• 5.3 WsnDB的传感器网络软件
• 5.4 查询优化
• 5.4.1 计算谓词和执行采样操作的优化排序
• 5.4.2 具有事件查询的优化
• 5.5 WsnDB的主要特征
• 5.6 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及参加的项目
• 致谢