● 摘要
从多个移动传感器节点收集数据并进行融合管理,涉及到效率、可靠性和成本等问题,数据收集与管理平台在移动无线传感器网络的应用中起着不可或缺的重要作用。由于无线传感器网络能量受限的特点以及很多应用场合对数据管理平台的灵活性、可扩展性的要求不断提高,需要结合实际情况,对数据管理平台的各层次进行更优化的设计,同时,研究探索一种能量效率更高的节点位置信息收集和处理方式。
论文的工作包括:
1、提出了一种“采样—拟合”法对节点移动轨迹进行处理以减少信息的传输量,达到减少网络能耗的目的。为了进一步提高拟合准确度,将压缩感知理论应用于轨迹拟合中,包括模型的建立、非凸最优化问题的松弛和求解等,并针对系统模型进行仿真,验证了模型的特征和拟合方法的有效性。
2、在移动传感器网络中引入C/S架构设计了数据管理平台以提高数据管理的灵活性和可扩展性。将数据平台分为数据采集层、数据汇聚层、数据服务层和应用层4个层次,分层次进行详细设计,层与层之间相互独立又密切关联。
3、设计了一种基于事件驱动、采用优先队列对事件进行调度和管理,并且可重用的应用服务器框架。在分析了服务器中的数据存储需求的基础上,设计了数据库的结构,通过采用JSON格式封装数据,实现了不同格式数据的统一存储。
4、针对服务器与客户端之间的数据通信需求,结合HTTP协议设计了数据请求和应答的报文格式,制定了满足平台中网络信息安全要求的用户登录机制。
实验表明,论文提出的轨迹拟合算法在减少了70%的数据发送量的情况下仍能有效地恢复移动节点的轨迹,与二阶曲线拟合算法相比,有更高的准确度。测试表明,论文设计的移动无线传感器网络数据管理平台运行稳定。