基于无线传感器网络的联机分析处理技术的研究

摘要

随着通信技术、嵌入式计算技术和传感器技术的飞速发展和日益成熟，具有感知能力、计算能力和通信能力的微型传感器开始在世界范围内出现。由这些微型传感器构成的无线传感器网可以通过组成网络实时地监测并获取环境的信息，因而引起了人们的极大关注。无线传感器网络的应用研究也逐渐成为学术界和工业界关注的焦点。
　　本文主要研究在无线处感器网络上实现联机分析的关键技术。首先，根据传感器数据时间和空间属性具有相关性的特点，定义了基于无线传感器网络的联机分析操作，给出了上滚和下钻的语句。其次，在无线传感器网路中，整个无线传感器网络需要被组织成一个合理的索引结构以便联机分析处理的实现，索引结构的好坏直接影响到联机分析的效率和整个网络能量的消耗情况，因此设计了三类四种适合于无线传感器网络的索引结构，分别为时间索引、空间索引和时空索引，其中时间索引和空间索引各一种，时空索引两种，并对每一种索引结构分别给出了建立索引的算法和更新索引的算法。
　　由于支持联机分析需要存储大量的感知数据和聚集数据，本文还设计了适用于无线传感器网络的数据存储方法和存储结构，给出一种无线传感器网络适用的压缩方法，分析证明该压缩算法具有很好的性能，可以压缩到原来的18.7％。此外，给出了联机分析操作的处理方法，即区域查询的处理方法和上滚及下钻操作的处理方法。实验分析证明了这三类索引结构和联机分析操作的处理方法非常适合应用于无线传感器网络中。实验证明应用这三类索引结构作联机分析大约为应用DIFS索引结构消耗能量的1/7。

目录

基于无线传感器网络的联机分析处理技术的研究

RESEARCH IN ON-LINE TRANSACTIONPROCESSING IN WIRELESS SENSORNETWORKS

摘 要

Abstract

目 录

第1章 绪论

1.1 课题背景

1.2 无线传感器网络概述

1.3 联机分析概述

1.4 国内外研究现状

1.5 本文主要研究内容及贡献

1.6 本文结构

第2章 传感器网络联机分析的概念及其实现的技术

2.1 传感器网络数据的联机分析的概念

2.2 实现传感器网络联机分析的关键技术

2.3 本章小结

第3章 索引结构及数据存储和压缩

3.1 整体架构

3.2 聚类算法

3.3 时间索引结构

3.4 空间索引结构

3.5 时空索引结构

3.6 数据存储和压缩

3.7 本章小结

第4章 联机分析操作的处理方法及其性能

4.1 传感器网络数据的联机分析操作的处理方法

4.2 无线传感器网络中数据的联机分析处理的性能

4.3 本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

致谢