汪 芳,张云勇,房秉毅

（中国联通集团研究院 北京 100048）

1 引言

近年来，随着无线通信技术和传感器终端设备的发展，传感器网络得到了较为广泛的应用。然而，设备的多样性和不稳定性、网络的动态性以及数据的密集性等特点给传感器网络的开发带来了各种挑战，尤其是针对传感器网络的数据查询和网络协议的开发。

传感器网络开发的一个瓶颈是缺乏编程抽象，这引起学术界和工业界的广泛重视。欧盟“传感器网络开发和控制协同嵌入式系统”项目（Embedded WiSeNts）研究路线图报告指出：“现在亟需一种新的高层编程模型，使抽象的层次从以系统为中心的编程提升到以应用为中心的编程。用户应该指定预期的行为，而不是必须去处理系统的细节。特别地，此类模型应支持通过对需要实现的功能的声明式描述来对传感器网络的整体进行编程，而不是针对单个节点的行为进行描述[1]，从而使用户从底层的细节中脱离出来，将注意力集中在高层的应用逻辑上”。

在计算机技术领域，声明式编程语言被认为是编程语言的未来发展趋势，以提供更高层抽象的编程模型[2]。数据查询语言，如SQL就是一种声明式的编程语言。近年来，研究人员尝试利用数据库管理系统（DBMS）对传感器网络数据进行管理和查询，以简化传感器数据密集型应用的开发[3,4]。此外，递归的Datalog语言可以描述图的连通性、可达性，如生成树和传递闭包等经典的图论问题[5,6]。因此，研究人员尝试利用Datalog语言的扩展来描述生成树和路由等网络计算问题，以提供声明式的网络开发模式[7,8]。……