本文關(guān)鍵詞：3D無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中分布式存儲和查詢策略的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著物聯(lián)網(wǎng)時代的來臨,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中感知的數(shù)據(jù)量將會越來越大,節(jié)點需要部署的區(qū)域?qū)膫鹘y(tǒng)2D升級為3D。但是當前的數(shù)據(jù)存儲和檢索模式對于海量數(shù)據(jù)的管理和使用能力是有限的。如何進一步加快其時空數(shù)據(jù)處理能力,探索出3D空間內(nèi)高效的數(shù)據(jù)存儲和檢索模式將是非常有必要的。針對此問題,本文通過分析無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)存儲和查詢算法的研究進展,實現(xiàn)了3D無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)存儲和查詢,并有效地減少了感知數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的存儲空間,以及在優(yōu)化數(shù)據(jù)查詢路由策略的基礎(chǔ)上減少整個網(wǎng)絡(luò)的能量消耗,實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)中能量的負載均衡。本文首先在3D部署區(qū)域內(nèi)計算出封閉邊界面,然后利用有限元網(wǎng)格劃分原理將封閉邊界面進行網(wǎng)絡(luò)曲面的三角剖分,在得到的封閉剖分三角結(jié)果集上計算其割邊,沿割邊進行切割得到展開曲面,然后利用離散高斯曲率將展開的邊界面映射為一個曲率為0的2D矩形平面。當非邊界面上的節(jié)點進行數(shù)據(jù)存儲或查詢時,數(shù)據(jù)生產(chǎn)者或數(shù)據(jù)消費者會將相應請求發(fā)送到距離它最近的處于邊界面上的節(jié)點中；當處于邊界面上的節(jié)點進行數(shù)據(jù)存儲和查詢時,可直接在映射矩形邊界面上進行相應操作。最后在得到的二維矩形部署平面上運用本文提出的改進球形double ruling算法實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)的存儲和查詢。本文利用VIATLAB搭建了仿真環(huán)境并編寫了仿真程序,實驗分別對GHT算法、球形double ruling算法和改進的球形double ruling算法在數(shù)據(jù)存儲空間、數(shù)據(jù)通信量及通信負載均衡等因素上進行了仿真分析。實驗結(jié)果表明本文提出的算法在節(jié)點數(shù)據(jù)存儲效率、節(jié)點通信能耗和均衡網(wǎng)絡(luò)的能量負載方面優(yōu)于GHT算法、球形double ruling算法。
【關(guān)鍵詞】：3D無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 數(shù)據(jù)存儲與檢索算法 網(wǎng)絡(luò)拓撲 三角剖分 離散高斯曲率 改進的球形doubIe ruling算法 球面投影
【學位授予單位】：天津工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN929.5;TP212.9
【目錄】：

• 學位論文的主要創(chuàng)新點3-4
• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-14
• 1.1 研究背景及動機8-9
• 1.2 研究現(xiàn)狀及分析9-11
• 1.3 擬解決的主要問題11
• 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)11-14
• 第二章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)存儲與查詢14-26
• 2.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述14-20
• 2.1.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)特點17-19
• 2.1.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的主要研究問題及挑戰(zhàn)19-20
• 2.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)存儲技術(shù)概述20-22
• 2.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)查詢技術(shù)概述22-23
• 2.4 本文研究方法及實施方案23-24
• 2.5 本章小結(jié)24-26
• 第三章 3D無線傳感器網(wǎng)絡(luò)曲面邊界到2D矩形平面的映射26-36
• 3.1 有限元網(wǎng)格劃分原理解決網(wǎng)絡(luò)曲面三角剖分問題26-29
• 3.2 封閉曲面的割邊計算29-31
• 3.2.1 計算割邊30
• 3.2.2 減枝30-31
• 3.3 切割曲面到2D矩形平面的映射31-35
• 3.4 3D無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中分布式數(shù)據(jù)存儲和查詢的實現(xiàn)35
• 3.5 本章小結(jié)35-36
• 第四章 3D無線傳感器網(wǎng)絡(luò)邊界面的分布式數(shù)據(jù)存儲和查詢策略36-46
• 4.1 Double Rulings算法36-37
• 4.2 球形Double Rulings算法37-39
• 4.3 球形Double Rulings算法的分析39-40
• 4.4 改進的球形Double Rulings算法40-44
• 4.4.1 網(wǎng)絡(luò)模型描述40-41
• 4.4.2 數(shù)據(jù)存儲41-42
• 4.4.3 數(shù)據(jù)查詢42-44
• 4.5 本章小結(jié)44-46
• 第五章 仿真實驗與結(jié)果分析46-56
• 5.1 實驗參數(shù)設(shè)置46-47
• 5.2 3D單環(huán)Torus WSNs曲面邊界到2D矩形平面映射的仿真實驗47-56
• 第六章 總結(jié)與展望56-58
• 6.1 回顧與總結(jié)56-57
• 6.2 未來工作展望57-58
• 參考文獻58-64
• 研究生期間發(fā)表論文及參加科研情況說明64-66
• 致謝66

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