無線傳感器網(wǎng)絡(luò)容災(zāi)數(shù)據(jù)存儲策略研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是以數(shù)據(jù)為中心的網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)的感知、傳輸以及存儲操作是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的主要任務(wù)。傳感器節(jié)點(diǎn)在產(chǎn)生感知數(shù)據(jù)后如何存儲數(shù)據(jù)，采用何種存儲策略是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)面臨的一個(gè)重要問題，同時(shí)傳感器網(wǎng)絡(luò)是由廉價(jià)的計(jì)算能力有限的傳感器節(jié)點(diǎn)組成的自組織網(wǎng)絡(luò)，傳感器網(wǎng)絡(luò)部署環(huán)境的復(fù)雜性、節(jié)點(diǎn)能量的有限性以及動(dòng)態(tài)變化的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涠伎赡茉斐筛兄獢?shù)據(jù)的丟失，如何保存已感知的數(shù)據(jù)，以進(jìn)一步提高感知數(shù)據(jù)的查詢效率和丟失數(shù)據(jù)的恢復(fù)率越來越成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)，因

2、此研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)存儲問題具有重要的理論意義以及實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值。有效的存儲策略不僅能夠滿足數(shù)據(jù)查詢的效率，而且能夠使傳感器網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)負(fù)載均衡，同時(shí)保證了在災(zāi)害發(fā)生時(shí)能有效的恢復(fù)被摧毀的感知數(shù)據(jù)。
　　本文介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的四種存儲策略：集中式存儲、本地存儲、分布式存儲和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫。分析探討了空間失效模式下的數(shù)據(jù)存儲問題，重點(diǎn)研究基于數(shù)據(jù)備份和基于擦除碼兩種容災(zāi)存儲策略。在數(shù)據(jù)備份策略基礎(chǔ)上，針對固定失效模式下

3、提出了基于最優(yōu)匹配的容災(zāi)存儲策略，該策略為每個(gè)感知數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)分配一個(gè)冗余備份存儲節(jié)點(diǎn)，感知數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)保存在自身的同時(shí)將數(shù)據(jù)備份到網(wǎng)絡(luò)中的其他存儲節(jié)點(diǎn)。保證網(wǎng)絡(luò)中存在兩份相同數(shù)據(jù)，任何一份數(shù)據(jù)丟失都可以利用另一份進(jìn)行恢復(fù)，該算法在保證成功恢復(fù)數(shù)據(jù)的同時(shí)使網(wǎng)絡(luò)消耗的能耗最優(yōu)。針對隨機(jī)失效模式下的容災(zāi)存儲提出了基于蟻群算法的容災(zāi)存儲策略，該策略相對于最優(yōu)匹配算法，降低了匹配工作的時(shí)間復(fù)雜度。
　　仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文提出的兩種策略在