[发明专利]一种无线传感器网络中基于消息预取的移动查询系统

权利要求书

1.一种无线传感器网络中基于消息预取的移动查询系统，其特征在于，包括移动查询模型构建模块、代理体和传感器网络节点；

所述移动查询模型构建模块用于构建移动查询模型；

所述代理体是独立于传感器网络的移动装置，由用户携带，跟随用户一起穿越传感区域，同时，与区域内的传感器建立无线链路；

用户通过代理体的查询接口发起查询请求，查询接口将查询请求转换为相应查询处理过程，附加上运动预测，再将这些信息传送给传感器网络，由传感器网络执行该次查询，并且依据运动预测周期性地产生特定位置处的查询结果，代理体内的数据集中组件获取这些查询结果，经过处理后再通过查询接口返回给用户；

所述传感器网络节点包括预取模块、查询扩散模块、数据收集模块，

所述预取模块用于执行预取功能；

所述查询扩散模块用于执行查询扩散功能；

所述数据收集模块用于执行数据收集功能。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述移动查询模型包含一个移动用户，在传感区域中穿行，并周期性地从查询区域获取数据，查询请求命令为：Query(para，T_period，T_fresh，T_duration，Area(p))，其中，para是传感器被查询的参数类型；T_period为查询周期，查询结果必须在每个周期结束之前传送给用户；T_fresh为数据的生存时间，即：第k个查询结果必须在k*T_period之前接收，而接收的结果数据至多已存在T_fresh；T_duration是查询的持续时间；Area(p)是与用户位置p相关的查询区域函数，设定查询区域是以点p为圆心的圆形区域，要查询的区域需要通过预测运动来确定，表示为一个4元组<P,t_s,T_v,t_g>，P是用户输入的预测运动矢量，形式为：<(v₁，t₁)，…，(v_n，t_n)>，v_n是用户在时刻t_n的速度，用户沿着直线行走，在[t_n，t_n+1]时间内速度恒定；设定用户在一个二维空间行走，t_s为预测变位活动的起始时间，即预测用户依据P在时间间隔[t_s，t_s+T_v]内运动；t_g是运动预测的产生时间；T_a＝t_s-t_g，T_a表示移动查询接收到预测事件的最早时刻，称为预测提前时间；移动查询模型设定传感器网络内所有节点时钟同步，并且通过本地位置服务知道自己所处的位置。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述预取模块执行预取功能，具体执行如下步骤：

步骤A1，代理体使用运动预测，预测出每次查询的区域及结果接收点，这些点称为传播点；

步骤A2，在查询区域内，预取模块以传播点为中心，寻找到其欧氏距离最小的节点N_c，N_c负责将查询请求扩散到整个查询区域，收集各节点传送来的查询数据，并及时传送给代理体，欧氏距离最小的节点称为收集节点，每次查询有唯一的收集节点；

步骤A3，代理体向第一个收集节点N_c1传送预取消息，N_c1选择一个最佳时刻再传向下一个收集节点，依次向前传递，每个传播点发出有关本次查询的预取消息，由收集节点负责将预取消息继续传送给所在查询区域内的所有节点。