能量高效的无线传感器网络空间范围查询处理算法

作     者：刘亮 秦小麟 郑桂能 李博涵 LIU Liang;QIN Xiao-Lin;ZHENG Gui-Neng;LI Bo-Han

作者机构：南京航空航天大学信息科学与技术学院南京210016 

基　　金：国家自然科学基金(60673127) 国家"八六三"高技术研究发展计划项目基金(2007AA01Z404) 江苏省支撑计划项目(BE2008135) 高等学校博士学科点专项科研基金(20103218110017) 工信部电子信息产业发展基金 中国博士后科学基金(20100481133) 江苏省博士后基金(1001005B)资助~~ 

出 版 物：《计算机学报》 (Chinese Journal of Computers)

年 卷 期：2011年第34卷第5期

页      码：763-778页

摘      要：现有无线传感器网络空间范围查询处理算法能量消耗大且当节点失效时查询处理过程易被中断,无法返回查询结果.文中提出了一种能量高效的算法ESA(Energy-efficient Spatial window query processing Algorithm).它将查询区域划分为若干个网格,每个网格中有一个簇头节点负责收集所在网格中其它节点的感知数据,对这些数据进行聚集运算得到部分查询结果,并将其发送至下一个网格的簇头节点,直至收集到查询区域内所有节点的感知数据,以生成最终的查询结果.ESA算法只需查询区域内的节点发送一次数据消息,减少了发送的数据消息数目.根据ESA的能耗公式给出了两种网格划分和簇头节点选择算法,以降低算法分发查询消息消耗的能量.设计了一种利用节点冗余保证查询处理过程鲁棒性的算法,避免了ESA因节点失效而中断.提出了两种感知数据收集算法,以减少簇头节点收集其邻居节点感知数据的能耗.最后,对ESA算法和现有的IWQE算法(Itinerary-based Window Query Execution)的性能进行了系统的理论和实验分析.分析结果表明:在绝大多数情况下,ESA算法在能量消耗、查询成功率和查询结果质量方面优于IWQE算法.

主 题 词：物联网 无线传感器网络 查询处理 空间范围查询 能量高效 容忍节点失效 

学科分类：0810[工学-土木类] 12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程类] 0808[工学-自动化类] 0839[0839] 08[工学] 0835[0835] 0811[工学-水利类] 081201[081201] 0812[工学-测绘类] 

核心收录：

D　O　I：10.3724/SP.J.1016.2011.00763

馆 藏 号：203144101...