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支持无线传感器网络的实时数据库存储管理

作　者: 吴家盛
导　师: 刘云生
学　校: 华中科技大学
专　业: 软件工程
关键词: 实时数据流实时数据库内存管理存储管理时态数据索引
分类号: TP311.13
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 58次
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内容摘要

无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)是当前世界上备受关注的、涉及多个学科交叉、知识高度集成的前沿热点研究领域。在无线传感器网络中分布着大量的无线传感器,每一个传感器均会源源不断的产生大量流式数据,并且这些流式数据具有实时性。无线传感器由于受限于自身的存储和计算资源,难以处理产生的实时数据流。因此设计支持无线传感器的实时数据库系统,实现对无线传感器网络产生的实时数据流进行数据汇聚、查询、分析和数据挖掘具有重大意义。针对源自无线传感器网络的实时数据流,数据量大,流速快的特点,设计实时数据库存储服务模块。以嵌入式实时数据库ARTs-EDB为原型分析,改进其内存管理模块,适应处理实时数据流的新要求。使用新的系统区存储管理结构,采用双链表结构管理空闲块和占用块,提高空间利用率和服务响应效率。改变用户工作区和活动日志区的页表控制机制,使用HASH索引技术,提高查找表项效率;建立两区数据可交错存放机制,提高两区空间的利用率。实时数据流是通过传感器感知现实世界的感知信息,其数据带有时间属性,数据值在一定时间内有效。数据流通过实时数据库的前端服务模块WRAPPER解析成为带有时间属性的时态数据存入实时数据库中。为时态数据定义了时间不变量、时态数据和时间属性三种类型数据。设计内存数据库和外存数据库存储结构,对时态数据进行存储。研究时态查询,并为时态查询做了基本分类。应用AP树索引的改进AP+树索引结构来索引存入实时数据库中的时态数据,以提高时态查询效率。给出AP+树的定义,构造方法以及基本操作算法。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
1 绪论  8-14
  1.1 无线传感器网络实时数据库应用需求  8-10
  1.2 无线传感器网络实时数据库研究现状  10-11
  1.3 本文主要研究内容  11-12
  1.4 文章的组织  12-14
2 系统ARTs-WNDB 的总体结构  14-20
  2.1 ARTs-WNDB 的应用环境  14-15
  2.2 ARTs-WNDB 的层次结构  15-16
  2.3 ARTs-WNDB 的系统结构  16-17
  2.4 ARTs-WNDB 的进程结构  17-19
  2.5 本章小结  19-20
3 系统ARTs-WNDB 的内存管理  20-33
  3.1 引言  20
  3.2 内存管理的组织结构  20-21
  3.3 分区管理  21-32
  3.4 本章小结  32-33
4 时态数据的存储管理  33-45
  4.1 时态数据库和内存数据库介绍  33-35
  4.2 ARTs-WNDB 时态内存数据库结构  35-41
  4.3 ARTs-WNDB 时态外存数据库结构  41-44
  4.4 本章小结  44-45
5 时态数据索引  45-61
  5.1 时态索引技术的应用需求  45-46
  5.2 时态查询  46-47
  5.3 AP+树索引  47-60
  5.4 本章小结  60-61
6 总结与展望  61-63
  6.1 全文总结  61
  6.2 展望  61-63
致谢  63-64
参考文献  64-67

支持无线传感器网络的实时数据库存储管理

内容摘要

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