嵌入式数据库在无线传感器网络中的应用研究

摘要

嵌入式数据库系统是最近几年才兴起的一项新的数据管理技术，它的出现，极大的提高了嵌入式系统中数据存储的快速性、有效性和安全性。和传统数据库相比，嵌入式数据库占用内存资源少，系统开销低，和应用紧密结合，健壮性和伸缩性能好，Berkeley DB就是其中的优秀代表。Berkeley DB是开源的内嵌式数据库管理系统，它不是关系型数据库，没有数据库服务器的概念，调用简单的API就能实现数据的快速、高效存储。
　　 在多维多参量光纤光栅无线传感器网络系统中，网关节点起着数据转发和本地数据存储备份的功能，是连接前端传感器节点和后端用户监控中心的纽带。由于网关节点资源受限，不可能引入传统的关系型数据库，因此作者在网关节点引入嵌入式数据库Berkeley DB对传感数据进行存储，改进了传统的网关节点只进行数据转发或用文件方式对数据进行存储，极大提高了系统性能。作者研究了Berkeley DB在网关节点中的移植和具体实现，还对Berkeley DB在系统应用中出现的数据存储速率问题和数据压缩问题作了详细探讨，并给出了具体的解决方案。
　　 在互联网广泛应用的前提下，作者改进了之前的无线传感器网络系统只有在监控中心才能观测到传感数据的设计，在网关节点上搭建了嵌入式Web服务器，利用嵌入式Web服务器能远程访问本地Berkeley DB数据库，实现了随时随地观测传感数据的目的，大大提高了系统应用的灵活性。文章最后还讨论了通过互联网访问数据库的安全性问题，并给出了解决方案。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 引言

第一节 嵌入式数据库的引入

第二节 无线传感器网络的概念

第三节 课题背景及意义

第四节 课题来源和本文结构

第二章 嵌入式数据库

第一节 嵌入式数据库的特点

第二节 嵌入式数据库的比较

2.2.1 嵌入式数据库与嵌入式移动数据库

2.2.2 嵌入式数据库主流产品

第三节 Betkeley DB嵌入式数据库

2.3.1 Berkeley DB的系统结构

2.3.2 Berkeley DB的技术特性

2.3.3 Berkeley DB数据访问算法

2.3.4 基于Berkeley DB的程序设计

第四节 本章小节

第三章 无线传感器网络网关节点设计

第一节 无线传感器网关节点研究现状

第二节 方案论证与比较

第三节 网关节点的硬件设计

第四节 网关节点的软件设计

第五节 本章小节

第四章 Berkeley DB在无线传感器网络中的应用研究

第一节 Berkeley DB在系统中的移植

4.1.1 安装Berkeley DB

4.1.2 在系统中配置Berkeley DB

第二节 Berlkeley DB在系统中的应用

第三节 系统设计中的部分问题探讨

4.3.1 Berkeley DB数据库的读写速率问题

4.3.2 系统存储容量及数据缩减问题

第四节 本章小节

第五章 构建嵌入式Web服务器

第一节 嵌入式Web服务器移植

5.1.1 Boa服务器的移植

5.1.2 Boa服务器移植时出现的问题及解决方法

第二节 嵌入式web服务器在系统中的应用开发

5.2.1 CGIC库的移植

5.2.2 远程Web访问数据库在系统中的实现

第三节 通过Internet访问数据库的安全性问题

第四节 本章小节

第六章 总结与展望

第一节 论文工作总结

第二节 后续工作展望

参考文献

致谢

个人简历