近年来随着微处理器技术的进步,无线传感器网络的应用领域不断扩大,为满足用户多元化的需求,实际应用中不断涌现出大型异构无线传感器网络。这给传感器节点有限的资源带来了新的挑战,尤其是对无线传感器网络中复杂的数据管理工作而言。传统的无线传感器网络数据管理主要采用简单数据结构作为网内数据格式以减少无线传感器网络中的数据交换带来的能量损耗,但这些简单数据结构不能有效地处理大型异构数据集合;当前的网络传输标准XML(Extensible Markup Language,可扩展标记语言)适用于处理大型异构数据,但由于XML本身的自描述性,其数据格式的冗余度很大,对于能量有限的传感器节点来说是一个瓶颈。
本文主要进行了基于XML的无线传感器网络数据查询技术的研究,提出了一种基于XML节点树的无线传感器网络数据压缩方法(Tree-based XML data Compression algorithm inWSNs,TXC)。该方法适用于传感器网络并能有效支持动态查询,有利于在无线传感器网络中使用XML数据结构。此外,本文还研究了基于TXC的无线传感器网络数据查询技术,它占用系统内存小,适用于硬件资源有限的传感器节点编程;提出了基于TXC的无线传感器网络数据聚合技术,可以降低网络中的通信量,减少在传感器网络中由于信息传输和处理导致的传感器节点能量消耗。
最后,对提出的理论进行了仿真实验,实验证明TXC方法可以得到较好的压缩效率,仿真结果还证明了基于TXC的数据查询和聚合技术的有效性。
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