[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

说明书

本发明公开了一种无线传感器网络中基于消息预取的移动查询系统，包括代理体和网络节点，其中网络节点执行消息预取、查询扩散和数据收集处理功能，通过对用户的运动路线进行预测并向传感节点发出预取消息，由节点自主构建网络查询树，再由数据集中组件完成数据的收集和融合，用户在到达传感区域后能在查询周期结束前获取查询数据。

技术领域

本发明涉及一种无线传感器网络中基于消息预取的移动查询系统。

背景技术

在监测区域内，以随机方式分布的集成有传感器、数据处理单元和无线通信模块的微小节点通过自组织方式便构成了无线传感器网络，它使得人类对感兴趣的自然现象和事件进行监控成为可能。近年来，无线传感器网络在军事和民用领域都取得了一定的应用和发展。无线传感器网络和传统网络有着明显的差异，它以数据为中心而不仅仅只是传输数据，如何解决向终端用户传送消息的数据服务问题是它面临的关键问题之一。

发明内容

本发明公开了一种无线传感器网络中基于消息预取的移动查询系统，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。

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。