无线传感器网络中基于自适应轮换机制的数据查询算法研究

摘要

无线传感器网络（Wireless Sensor Networks, WSNs）技术虽然起步比较晚，但其发展进程非常迅速，并在当今社会各个领域中发挥重要的作用。一方面是许多目前已经发展比较成熟的前沿科学技术带动着传感器技术的发展，另一方面由传感器技术自身特点所决定的，该技术中也不可或缺的包含多领域的先进技术，这不仅促进了自身的快速发展，同时也促进了传感器网络多种关键技术的诞生与发展。
　　在本文中，首先介绍了无线传感器网络技术的基本概念、网络结构、网络特点、以及无线传感器网络的应用及其关键技术。本课题研究的重点是传感器网络关键技术之一——数据查询技术。通过对数据查询的概念、处理机制、查询分类、优化查询策略等方面进行详细的阐述，并同时对目前已成熟的相关查询算法进行充分的调研以及分析总结。然后提出了基于轮换机制的查询优化算法，通过对网络簇头节点采用周期性的轮换方法使簇头节点的分配趋于平衡，用延长传感器节点寿命的方法来延长整个网络的生命周期。并通过实验仿真证明了该算法在网络剩余的有效节点个数和能量消耗方面具有一定的优越性。在实现该算法的前提下，论文又提出了一种对节点分簇进行改进的优化方法，采用方格式划分的思想对传感器网络进行节点分化，从数据采集的重叠度进行优化，并在信息传输距离上进行改善，使得整个网络的性能提升。在以上提出的优化思想中加入了模糊度的概念，在对请求结果不影响的前提下，对查询请求计划进行优化，使得节点对数据处理进行简化。

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专用术语注释表

第一章 绪 论

1.1 课题背景

1.2 课题来源及本人工作

1.3 本文组织

1.4 本章小结

第二章 无线传感器网络概述

2.1 无线传感器网络的体系结构与特点

2.2 无线传感器网络的应用

2.3 无线传感器网络的关键技术

2.4 本章小结

第三章 无线传感器网络的数据查询技术

3.1 数据查询的概述

3.2 查询的处理机制

3.3 查询的分类

3.4 查询优化策略

3.5 目前已成熟的查询处理算法

3.6本章小结

第四章 基于轮换机制的分布式数据查询算法

4.1 引言

4.2 研究背景

4.3 数据查询算法的优化分析和设计

4.4 仿真分析

4.5 本章小结

第五章 一种面向数据查询的基于方格状的分簇优化算法

5.1 引言

5.2 研究背景

5.3 DQSP算法的设计与分析

5.4 仿真分析

5.5 本章小结

第六章 总结与展望

6.1总结

6.2展望

参考文献

附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文

附录2 攻读硕士学位期间申请的专利

附录3 攻读硕士学位期间参加的科研项目

致谢