能量高效的无线传感器网络数据查询算法研究

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1、，。苏州大学学位论文独创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得苏州大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。论文作者签名：屋选!El期。‘、⋯IlllIIIrllIIIIFIIIIfY2041000苏州大学学位论文使用授权声明本人完全了解苏州大学关于收集、保存和使用学位论文的规定，即：学位论文著

2、作权归属苏州大学。本学位论文电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。苏州大学有权向国家图书馆、中国社科院文献信息情报中心、中国科学技术信息研究所(含万方数据电子出版社)、中国学术期刊(光盘版)电子杂志社送交本学位论文的复印件和电子文档，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存和汇编学位论文，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索。涉密论文口本学位论文属在午一月解密后适用本规定。非涉密论文口论文作者签名：丝丝∑日期：鲨f厶f塞：ZLl’导师签名：生垒垃日期：迦![：(圭：2．1t能量高效的无线传感

3、器网络数据查询算法研究中文摘要无线传感器网络的技术发展，极大地实现了无人环境的监测和各种监控目的，其产生的大量监测数据需要经过合理的处理，以便满足不同用户的查询需求。但是对无线传感器网络数据的高效查询受到网络自身的限制，如网络节点数据处理能力较低，能量有限等，其中能量是制约无线传感器网络发展的核心因素，关系到传感器网络的生命周期。因此，如何高效地响应传感器网络的多查询，降低网络节点的能耗是本文的主要研究内容。本文首先研究了一种基于时间范围查询的优化算法。该算法充分利用基站节点强大的计算能力、足够的存储及充足的能量等特点，借鉴

4、了数据库里的行列转换知识，以求减少数据冗余。本算法是时间范围条件下单用户查询的优化，同时降低了发送能量的消耗。其处理方式在于将传感器节点冗余信息在节点部分压缩，达到传输、降低能量消耗的目的，延长了传感器网络的寿命。其次，本文对已有的几种查询算法进行了讨论，提出了改进和优化。针对一类多用户查询，以查询能量消耗为最小目标，提出了多用户合并算法。它是对查询类型的归纳并引入的算法，每次修正基站节点的历史数据，使得查询选择概率更加准确。结果表明，查询个数随时间增加的速度低于不合并算法及已有的合并算法，相同时间内网络传输能量消耗小于不合

5、并算法及已有的合并算法。对于所提的两种算法，本文分别通过仿真软件NS2展示了其优越性。关键词：无线传感器网络，能量高效，数据查询，合并算法作者：吴珏指导老师：林红AbstractResearchonEnergy-EfficientDataQueryinWirelessSensorNetworksResearchonEnergy-EcientDataQueryinWirelessSensorNetworksWiththedevelopmentofthewirelesssensornetworks，themonitoringof

6、thedangerousenvironmentandvariousapplicationscanbereliableeasily．Thereexistsalargeamountofdetecteddatathatneedtobetackledproperly,SOthattheusersofthedatabasecangettheirinterestedinformation．BecausetheefficientqueryislimitedbymanyfactorsoftheWSNs，suchaslowdataproces

7、singcapabilityofthesensors，limiteddatastorage，andlimitedenergyandSOon，amongwhichthelimitedenergyisthecorefactorthatlimitsthedevelopmentoftheWSNs，andshortensthelifetimeofWSNs．Thus，ourfocusofthepaperistostudyanenergy-efficientdataqueryalgorithm．Firstly,anoptimization

8、algorithmbasedontimedomainisproposed．Withanenergy-efficientmodel，thesimulationisconducted．Accordingtothepowerfulcomputingabilityandabundantstorag