無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中能量高效的Top-k監(jiān)測算法
本文選題:無線傳感器網(wǎng)絡(luò) + 最小化通信能量 ; 參考:《計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展》2014年11期
【摘要】:傳感器節(jié)點(diǎn)由于電源能量耗盡的原因經(jīng)常失效或廢棄,因此研究無線傳感網(wǎng)的高能效查詢處理算法具有重要意義.Top-k監(jiān)測返回k個(gè)最大(或最小)的感知值及相應(yīng)的位置信息,可以幫助用戶檢測異常事件并定位發(fā)生異常事件的位置,對于用戶具有重要的實(shí)際意義.已有的Top-k查詢處理算法致力于返回精確或近似的查詢結(jié)果,通信能量開銷較高.以最小化網(wǎng)內(nèi)通信開銷的期望為優(yōu)化目標(biāo),提出了基于過濾器的Top-k監(jiān)測算法.首先,提出了過濾器的健壯性并給出了通信開銷模型;其次,根據(jù)期望的均值內(nèi)涵和感知數(shù)據(jù)的時(shí)空相關(guān)性,給出了過濾器失敗概率的計(jì)算公式;最后,以最小化通信開銷的期望為優(yōu)化目標(biāo),證明了健壯的過濾器的最優(yōu)閾值,并提出了基于過濾器的Top-k監(jiān)測算法(filter based Top-k monitoring algorithm,FTM).理論分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了該算法的正確性以及低能耗性.
[Abstract]:Sensor nodes often fail or abandon due to the energy depletion of power supply, so it is important to study the efficient query processing algorithm for wireless sensor networks. Top-k monitors and returns k maximum (or minimum) perception values and corresponding location information. It can help the user to detect the abnormal event and locate the location of the abnormal event, which is of great practical significance to the user. The existing Top-k query processing algorithm is dedicated to return accurate or approximate query results, and the communication energy cost is high. A filter based Top-k monitoring algorithm is proposed to minimize the expectation of communication overhead in the network. Firstly, the robustness of the filter is proposed and the communication overhead model is given. Secondly, according to the connotation of the expected mean and the temporal and spatial correlation of the perceived data, the formula for calculating the probability of filter failure is given. With the expectation of minimizing communication overhead as the optimization goal, the optimal threshold of robust filter is proved, and a filter based Top-k monitoring algorithm (filter based Top-k monitoring algorithm is proposed. Theoretical analysis and experimental results verify the correctness of the algorithm and its low energy consumption.
【作者單位】: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院;
【基金】:國家“九七三”重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃基金項(xiàng)目(2012CB316200) 國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(61190115,61033015,60933001);國家自然科學(xué)基金國際(地區(qū))合作與交流項(xiàng)目(60831160525) 中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)基金項(xiàng)目(HIT.NSRIF.201180)
【分類號】:TP212.9;TN929.5
【參考文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前1條
1 畢冉;李建中;程思瑤;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(ε,δ)-近似Top-k查詢處理算法[J];通信學(xué)報(bào);2011年08期
【共引文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 梁俊斌;馬行坡;奎曉燕;;查詢驅(qū)動(dòng)模式下兩層傳感器網(wǎng)絡(luò)Top-k查詢匯聚算法研究[J];電子學(xué)報(bào);2014年10期
2 周騰騰;陳林祥;胡奧;;RRTA:一種基于順序讀取的有效Top-K查詢算法[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2013年17期
3 樊明鎖;湯志俊;陳華輝;錢江波;董一鴻;;分布式環(huán)境下連續(xù)概率Skyline查詢[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2013年15期
4 蘭超;張勇;邢春曉;;海量多版本文檔的加權(quán)持久性top-k檢索[J];計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展;2013年S2期
5 樊文飛;懷進(jìn)鵬;;Querying Big Data: Bridging Theory and Practice[J];Journal of Computer Science & Technology;2014年05期
6 吳云龍;劉國華;;多用戶偏好的Top-k查詢處理算法研究[J];計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程;2014年10期
7 黃玉龍;鄒循進(jìn);劉奎;蘇本躍;;GPU加速的分段Top-k查詢算法[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用;2014年11期
8 王妍;郝秀蘋;宋寶燕;李雪城;邢增偉;;基于大規(guī)模智能電網(wǎng)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的查詢方法[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用;2014年11期
9 劉亦韜;胡維華;;一種處理Top-k逆向查詢的分支界定算法[J];杭州電子科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2014年06期
10 慈祥;馬友忠;孟小峰;;一種云環(huán)境下的大數(shù)據(jù)Top-K查詢方法[J];軟件學(xué)報(bào);2014年04期
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條
1 劉卉;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)高效數(shù)據(jù)收集及查詢算法研究[D];湖南大學(xué);2012年
2 樊明鎖;分布式環(huán)境下面向移動(dòng)對象的Skyline查詢[D];寧波大學(xué);2013年
3 劉賓;支持文本屬性和數(shù)值屬性的關(guān)系Top-N查詢處理[D];河北大學(xué);2014年
4 劉飛飛;基于p-范數(shù)距離的Top-N查詢處理[D];河北大學(xué);2014年
【相似文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 紀(jì)紅;無線傳感器網(wǎng)絡(luò):未來新的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)[J];當(dāng)代通信;2004年21期
2 李志剛,周興社;傳感器網(wǎng)絡(luò)[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究;2004年12期
3 臧麗娜;許明;趙晶;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究與應(yīng)用[J];商場現(xiàn)代化;2006年27期
4 胡曉荷;;將安全從鴕鳥做到麻雀——北京理工大學(xué)胡昌振教授談無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全[J];信息安全與通信保密;2006年10期
5 劉月陽;李娜娜;紀(jì)紅;樂光新;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于能量的成簇協(xié)議[J];無線電工程;2006年10期
6 馬碧春;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用展望[J];中國醫(yī)院管理;2006年10期
7 戴寧江;邱慧敏;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全問題及對策[J];中國無線電;2006年10期
8 姜華;袁曉兵;付耀先;劉海濤;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中信道仿真模型的研究[J];計(jì)算機(jī)仿真;2006年11期
9 邱建林;陸桑璐;陳道蓄;;一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的多優(yōu)先級數(shù)據(jù)聚集協(xié)議[J];小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng);2006年11期
10 陸克中;黃劉生;萬潁渝;徐宏力;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中傳感器節(jié)點(diǎn)的布置[J];小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng);2006年11期
相關(guān)會(huì)議論文 前10條
1 唐云龍;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)分析[A];工程設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)技術(shù):第十五屆全國工程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年
2 杜景林;陳力軍;謝立;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)集成體系結(jié)構(gòu)[A];2008年全國開放式分布與并行計(jì)算機(jī)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集(下冊)[C];2008年
3 劉昊;;面向電子智能服裝的人體無線傳感器網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建[A];“力恒杯”第11屆功能性紡織品、納米技術(shù)應(yīng)用及低碳紡織研討會(huì)論文集[C];2011年
4 李華;李文秀;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在養(yǎng)殖業(yè)污染防治上的應(yīng)用前景[A];全國畜禽和水產(chǎn)養(yǎng)殖污染監(jiān)測與控制治理技術(shù)交流研討會(huì)論文集[C];2008年
5 李潔;任海風(fēng);;K重覆蓋無線傳感器網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化[A];中國計(jì)量協(xié)會(huì)冶金分會(huì)2011年會(huì)論文集[C];2011年
6 余e,
本文編號:2063497
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/wltx/2063497.html