分层无线传感器网络中连续范围查询的渐进处理

本文研究了分层无线传感器网络中连续范围查询的处理问题。与使用相同能力的传感器设备构建“扁平”结构的传统方法相比，分层方法在更高层（即更靠近服务器的层）部署能力更强的设备。虽然扁平传感器网络中的查询处理已被广泛研究，但对分层传感器网络中查询处理的研究尚不充分。在无线传感器网络中，主要考虑的成本是发送数据的能量和存储查询的存储空间。这两种成本之间存在权衡。基于此，我们首先提出一种渐进处理方法，能有效处理分层传感器网络中的大量连续范围查询。所提方法以Xiang等人提出的查询合并技术为基础，并额外考虑了两种成本之间的权衡。具体而言，它通过合并更多查询来降低低层节点的存储成本，并通过合并更少查询（从而减少“误报”）来降低高层节点的能量成本。然后，我们介绍了如何构建一个在两种成本的加权和方面最优的分层传感器网络。这允许基于给定网络环境和应用中存储与能量之间的相对重要性，对权衡进行基于成本的系统控制。实验结果表明，所提方法实现了存储与能量之间的近最优控制，与Xiang等人工作中使用的扁平（即非分层）设置相比，成本降低了0.989至84.995倍。