29、无线传感器网络查询处理系统解析

无线传感器网络查询处理系统解析

1. 引言

无线传感器网络（WSNs）近年来得到广泛应用，其由大量传感器节点组成，能在无人干预的情况下与环境交互。这些节点体积小，计算、存储和通信能力受限，因此资源的优化利用至关重要。

由于WSN应用和传统数据库系统应用都以数据为中心，人们开始用数据库方法对传感器节点进行查询和任务分配。不过，WSN与传统数据库系统有很大不同，其数据易变、存在大量误差且是持续的数据流。

将数据库管理系统应用于WSN面临诸多挑战，如传感器数据的组织和存储、用户与传感器数据库的接口以及在资源受限情况下的查询处理等。WSN应用的首要目标是降低能耗以延长网络寿命，而查询处理系统为用户提供了收集、处理和显示传感器网络连续数据流的高级接口，方便应用开发者和临时用户快速开发和使用WSN应用。

过去几年，研究人员开发了许多用于WSN查询处理的系统，下面我们将详细讨论这些系统并比较它们的工作方式和性能。

2. 查询处理系统

查询处理主要分为集中式和分布式两种方法：
- 集中式方法 ：定期将传感器数据传输到中心位置存储在数据库中，用户通过系统提供的接口查询该数据库。但这种方法不适合WSN，因为WSN应用通常需要实时数据，且定期传输大量数据会浪费资源。
- 分布式方法 ：数据存储在传感器上，部分处理在本地完成，仅将所需数据发送到汇聚节点。这种方法灵活高效，能根据查询负载提取相关数据。TinyDB和Cougar是WSN分布式查询处理系统的第一代，此外还有Corona、SINA和SenQ等系统。

2.1 传感器信