宋保利 郑吉平*② 王海翔



传感器网络中节点能量有效均衡的Top-查询技术

宋保利①郑吉平*①②王海翔①

①(南京航空航天大学计算机科学与技术学院 南京 210016)②(南京大学计算机软件新技术国家重点实验室 南京 210093)

无线传感器网络；能量均衡；近似top-查询；反复随机采样

1 引言

Top-查询[1,2]作为不确定数据和关系数据库中广泛使用的一种聚集查询技术，在无线传感器网络中有着广泛应用。传感器节点由电池供电，能量有限。因此，节点能量高效以及能量均衡在无线传感器网络top-查询中具有重要的现实价值和研究意义。

对于集中式环境中的top-查询，已经提出许多基于排序和修剪技术的方法减小计算复杂度以提高效率。然而，这些方法并不适应于分布式环境[3]。对于传感器网络环境下的top-查询，人们已进行了一些研究工作。Madden等人[4]提出聚集技术TAG(Tiny AGregation)，但该方法存在大量冗余数据的传输。Wu等人[5]提出基于滑动窗口的top-查询算法FILA(FILter-based monitoring Approach)，该算法基于过滤思想，为每一个节点设置一个过滤窗口，减少了冗余数据的传输，但会产生很大的窗口更新代价。Mai等人[6]提出通过预测方法减小窗口更新代价的DAFM(Distributed Adaptive Filter based Monitoring)算法，但节点读数在时间上的线性自回归预测法具有局限性。Chen等人[7]提出分位数过滤算法QF(Quantile Filter)，该算法可以避免大量冗余数据的上传，但每个节点与父节点都要进行通信，传感器网络的无线通信次数仍然很大。在一些实际应用中，近似的top-查询结果往往可以满足用户的需求。对于近似top-查询处理……