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應用層中的數據融合

發布時間:2012/4/9 19:26:19 訪問次數:7423

    在應用層設計中,可以利用分布式TVP5150AM1PBSR數據庫技術,對采集到的數據進行逐步篩選以達到融合的效果,應用層接口也采用類似SQL  (Structured Query Language)的風格。
    在傳感器網絡應用中,SQL融合操作一般包括5個基本操作符:COUNT、IvnN、MAX、SUM和AVERAGE。與傳統數據庫的SQL應用類似,COUNT用于計算一個集合中元素的個數:MIN和MAX分別計算最小值和最大值;SUM計算所有數值的和;AVERAGE用于計算所有數值的平均數。
    對于不同的傳感器網絡應用,呵以擴展不同的操作符以增強查詢和融合的能力。例如,可以加入GROUP和HAVING兩個常用的操作符,或者一些較為復雜的統計運算符,如直方圖等。GROUP可以根據某一屬性將數據分成組,即可以返回一組數據,而不是只返回一個數值,HAVING用于對參與運算的數據的屬性值進行限制。
    網絡層中的數據融合
    在網絡層中,很多路由協議均結合了數據融合機制,以減少數據傳輸量。傳感器網絡中的路由方式可以根據是否考慮數據融合分為兩類。
    ①地址為中心的路由(Address-Centric Routing,AC路由):每個普通節點沿著到匯聚節點的最短路徑轉發數據,是不考慮數據融合的路由,如圖8-7所示。
    ②數據為中心的路由(Data-Centric Routing,DC路由):數據在轉發的路徑中,中間節點根據數據的內容,對來自多個數據源的數據進行融合操作。如圖8-8所示,普通節點并未各自尋找最短路徑,而是在中間節點B處對數據進行融合,然后再繼續轉發。

                             

    AC路由與DC路由對能量消耗的影響與數據的可融合程度有關。如果原始數據信息存在冗余度,由于DC路由可以減少網絡中轉發數據量,因此將表現出很好的節能效果。在所有原始數據完全相同的極端情況下,AC路由可以通過簡單修改達到DC路由的效果甚至更節省能量。例如,在重復數據的產生要維持一段時間的情況下,修改AC路由使得當匯聚節點收到第一份數據時,就立即通知其他數據源和正在轉發數據的中間節點立即停止發送數據。如果不對AC路由進行修改,在這種情況下,兩種路由對能量消耗的差距最大,即DC路由節能的優勢最明顯。在所有數據源的數據之間沒有任何冗余信息的情況下,DC路由無法進行數據融合,不能發揮節省能量的作用,反而可能由于選擇了非最短路徑而比AC路由多消耗一些能量。
    傳感器網絡中,將路由技術與數據融合技術相結合是一個重要的問題。數據融合可以減少數據量,減輕數據匯聚過程中的網絡擁塞,協助路由協議延長網絡的生存時間。

    在應用層設計中,可以利用分布式TVP5150AM1PBSR數據庫技術,對采集到的數據進行逐步篩選以達到融合的效果,應用層接口也采用類似SQL  (Structured Query Language)的風格。
    在傳感器網絡應用中,SQL融合操作一般包括5個基本操作符:COUNT、IvnN、MAX、SUM和AVERAGE。與傳統數據庫的SQL應用類似,COUNT用于計算一個集合中元素的個數:MIN和MAX分別計算最小值和最大值;SUM計算所有數值的和;AVERAGE用于計算所有數值的平均數。
    對于不同的傳感器網絡應用,呵以擴展不同的操作符以增強查詢和融合的能力。例如,可以加入GROUP和HAVING兩個常用的操作符,或者一些較為復雜的統計運算符,如直方圖等。GROUP可以根據某一屬性將數據分成組,即可以返回一組數據,而不是只返回一個數值,HAVING用于對參與運算的數據的屬性值進行限制。
    網絡層中的數據融合
    在網絡層中,很多路由協議均結合了數據融合機制,以減少數據傳輸量。傳感器網絡中的路由方式可以根據是否考慮數據融合分為兩類。
    ①地址為中心的路由(Address-Centric Routing,AC路由):每個普通節點沿著到匯聚節點的最短路徑轉發數據,是不考慮數據融合的路由,如圖8-7所示。
    ②數據為中心的路由(Data-Centric Routing,DC路由):數據在轉發的路徑中,中間節點根據數據的內容,對來自多個數據源的數據進行融合操作。如圖8-8所示,普通節點并未各自尋找最短路徑,而是在中間節點B處對數據進行融合,然后再繼續轉發。

                             

    AC路由與DC路由對能量消耗的影響與數據的可融合程度有關。如果原始數據信息存在冗余度,由于DC路由可以減少網絡中轉發數據量,因此將表現出很好的節能效果。在所有原始數據完全相同的極端情況下,AC路由可以通過簡單修改達到DC路由的效果甚至更節省能量。例如,在重復數據的產生要維持一段時間的情況下,修改AC路由使得當匯聚節點收到第一份數據時,就立即通知其他數據源和正在轉發數據的中間節點立即停止發送數據。如果不對AC路由進行修改,在這種情況下,兩種路由對能量消耗的差距最大,即DC路由節能的優勢最明顯。在所有數據源的數據之間沒有任何冗余信息的情況下,DC路由無法進行數據融合,不能發揮節省能量的作用,反而可能由于選擇了非最短路徑而比AC路由多消耗一些能量。
    傳感器網絡中,將路由技術與數據融合技術相結合是一個重要的問題。數據融合可以減少數據量,減輕數據匯聚過程中的網絡擁塞,協助路由協議延長網絡的生存時間。

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