传感器网络数据管理系统查询机制的研究与实现

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1、南京航空航天大学硕士学位论文传感器网络数据管理系统查询机制的研究与实现姓名：王小燕申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：秦小麟20071201南京航空航天大学硕士学位论文摘要无线传感器网络是一个新兴的研究领域，而基于传感器网络的任何应用都离不开对感知数据的分析和处理。不言而喻，数据管理和处理技术是传感器网络中的关键技术。本文对无线传感器网络数据管理系统查询机制的相关内容进行了研究和部分实现，主要工作包括以下四个部分：⑴结合传感器网络的特点，设计和实现了一个传感器网络查询语言NHSenSQL。NHSenSQL是一种类SQL语言，该语言支持获取、选择、连接和聚集操作；同时，

2、针对传感器网络的特点，NHSenSQL具有支持数据获取操作、采样频率设定、事件触发等功能，并且支持对简单空间区域的查询。⑵对NHSenSQL的查询处理过程进行了分析，主要分为客户端的解析处理阶段和网络中的查询处理阶段。客户端负责对NHSenSQL进行词法和语法分析，生成查询执行计划，并发送到网络中；网络负责分发查询消息包，收集数据并返回结果数据。⑶目前很多研究都集中在对单个空间区域的查询处理上，对传感器网络多空间区域的查询处理研究还很少，本文提出了三种多空间区域的查询处理方法：洪泛法、基于GPSR的方法和基于多播路由的方法。并通过模拟实验，从能耗性能方面对这三种方法进行了分析比较

3、。⑷网络中感知数据发生的概率往往不同，各个传感器板采样代价也不同，本文从这两个角度出发，并结合某个属性值的出现对其他属性值发生概率的影响因子，给出了查询执行计划的能耗估计值的计算公式，并以此优化查询执行计划。另外，用户提交的查询存在很多的交叉内容，造成重复采样等资源浪费，本文设计了将多个NHSenSQL查询映射为一个虚拟查询的模型，给出了初步的映射算法以及从虚拟查询结果中提取满足各个NHSenSQL查询结果技术。关键词：传感器网络，查询语言，查询处理，多空间区域查询，查询优化i传感器网络数据管理系统查询机制的研究与实现AbstractWirelesssensornetworkis

4、anewresearcharea,andanyapplicationcannotbeimplementedwithoutprocessingandanalyzingsensordata.Sothetechnologyofmanagingandprocessingsensordataisveryimportant.Themajorcontributionofthisthesisisstatedasfollows:⑴AccordingtothecharacteristicsofWSN,thispaperdesignsandimplementsaquerylanguageNHSenSQ

5、Lforsensornetwork.NHSenSQLisalanguagelikeSQL,itsupportsselection,join,projectionandaggregation,andalsosupportsthedataacquiringandsampling.Inthispaper,NHSenSQLconsidersthespatialcharacteristicofWSN,anditcansupportspatialqueries.⑵ThepaperanalyzesthequeryprocessingofNHSenSQL,includingtheparsetec

6、hnologyinPCandtheprocessingtechnologyinnetwork.TheclientparsestheNHSenSQL,makesthequeryimplementplan,andsendstheplantothenetwork.Thenetworkdistributesthequerymessages,collectsthedataandsendstheresultback.⑶Atpresent,mostresearchesarefocusedonsingle-spatialquery,andverylittleonmulti-spatialquer

7、y.Thepaperproposesthreemethods,themethodbasedonflooding,themethodbasedonGPSRandthemethodbasedonmulticastrouting.Anditcomparestheenergyconsumptionofthesemethodsaccordingtothesimulationexperiment.⑷Theprobabilityofthedataoccursandthesamplecostso