基于傳感器網(wǎng)絡的信息廣播系統(tǒng)關鍵技術研究

惠昱超 陳宏寶

【摘要】 無線傳感器網(wǎng)絡技術是一種由電子、無線通信、嵌入式等多種技術綜合而成的新型技術，將無線傳感器網(wǎng)絡技術應用于信息廣播系統(tǒng)中，能夠更好的發(fā)揮其在數(shù)據(jù)采集和感知環(huán)境等方面的作用。目前，該項技術已經(jīng)逐漸成為信息廣播系統(tǒng)的數(shù)據(jù)基礎和關鍵技術。基于此，本文探討了一種基于傳感器網(wǎng)絡的信息廣播系統(tǒng)關鍵技術。

【關鍵詞】 傳感器網(wǎng)絡 信息廣播系統(tǒng) 關鍵技術

傳感器網(wǎng)絡在采集數(shù)據(jù)方面具有很強的優(yōu)勢，也是信息廣播系統(tǒng)得以維持的根本，同時，廣播系統(tǒng)其內(nèi)部的功能組件，又會對傳感器網(wǎng)絡技術所收集的數(shù)據(jù)信息進行分類處理，在管理、決策的基礎上為信息廣播系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支持。可見，作為信息廣播系統(tǒng)中的核心技術，傳感器網(wǎng)絡的重要性不言而喻。

一、無線傳感器網(wǎng)絡中的復雜事件訂閱與匹配

所謂的復雜事件訂閱，是指系統(tǒng)在運行的過程中，為了滿足自身的需求，會在周期內(nèi)向傳感器網(wǎng)絡發(fā)送數(shù)據(jù)請求的一種功能。然而，由于無線傳感器網(wǎng)絡其自身結構的復雜性，在同一時間產(chǎn)生數(shù)以百萬計的檢測數(shù)據(jù)，這必然會導致數(shù)據(jù)采集與傳輸?shù)腻e亂，因此，需要進行節(jié)點匹配，以確保能夠滿足系統(tǒng)內(nèi)消費者需求。若想要達到這一目的，首先，需要設計出一種較為完善的處理架構，即EventX架構，并保證改架構中具備完整的實體對象，如訂閱者、消費者等；其次，在滿足EventX架構的基礎上，應該在無線傳感器網(wǎng)絡中進行訂閱分解機制設置，以達到對數(shù)據(jù)進行訂閱分解、數(shù)據(jù)處理、子訂閱合成、仿真與分析的目的；最后，還要對SGEM事件匹配算法及其理論進行分析，最終使無線傳感器網(wǎng)絡中的杜咋時間訂閱與匹配得以實現(xiàn)[1]。

二、無線傳感器網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)存儲

對無線傳感器網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)存儲進行研究，主要通過研究其內(nèi)部的存儲機制便能夠得以實現(xiàn)，首先需要對節(jié)點進行網(wǎng)絡存儲時所采用的方式，主要包含怎樣確定數(shù)據(jù)的存儲位置、系統(tǒng)中發(fā)出的查詢信息請求，怎樣才能夠準確無誤的鏈接到數(shù)據(jù)被存儲的位置上等兩個方面，事實上，這類似于中介過程，在整個過程中，最為核心的技術便是如何確定數(shù)據(jù)的存儲位置，以完成特定的匹配查詢；其次，完成特定的匹配查詢，又需要對無線傳感器網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)存儲模式進行合理的設置，在信息廣播系統(tǒng)中，常用到的數(shù)據(jù)存儲模式主要有以下幾種，分別為：集中式存儲、本地存儲和分布式存儲等幾種。同時，在分布式存儲中還引入了一種基于協(xié)作域的分布式存儲方法，其流程主要如下：對問題進行描述與假設——應用基于協(xié)作域的分布式存儲方法REALSTORE——協(xié)作域的建立——對協(xié)作域內(nèi)的數(shù)據(jù)進行存儲與提取；最后，通過建立方針模型，并對其進行分析，來實現(xiàn)對信息開銷的控制，確保信息的有效性。

三、層次化信息廣播系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)更新

由于傳感器網(wǎng)絡具備數(shù)據(jù)收集和復雜事件訂閱與匹配的功能，并作為信息廣播系統(tǒng)中的基礎和核心技術，在同一時刻，傳感器網(wǎng)絡所產(chǎn)生的百萬檢測數(shù)據(jù)需要被存儲在準確的位置上，并且確保滿足消費者的查詢需求，隨時都會有新的數(shù)據(jù)需要被存儲，并且也不可避免的會產(chǎn)生消費者更改需求的現(xiàn)象，這就需要層次性信息廣播系統(tǒng)中帶有數(shù)據(jù)更新的功能，隨時能夠進行數(shù)據(jù)的更新，只有將二者進行有效的融合，實現(xiàn)“同步請求”與“同步更新”，才能夠更好的降低數(shù)據(jù)傳播的開銷。滿足這一點要求，需要傳感器網(wǎng)絡具備對現(xiàn)有數(shù)據(jù)進行更新的算法，主要有LWF調(diào)度算法、RxW調(diào)度算法、Edge Side Includes（ESI）調(diào)度算法、數(shù)據(jù)廣播算法與消費者查詢應答算法等幾種常用的更新算法，通過對這些算法來進行數(shù)據(jù)更新，能夠使傳感器網(wǎng)絡具備更強的環(huán)境適應性，并且在很大程度上提高數(shù)據(jù)的實時性與準確性[2]。

四、信息廣播系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)調(diào)度

使信息廣播系統(tǒng)具備數(shù)據(jù)調(diào)度的功能，主要是為了隨時滿足消費者的數(shù)據(jù)請求，這就需要將無線傳感器網(wǎng)絡所采集到的數(shù)據(jù)，在經(jīng)過層次化服務器的傳播之后，能夠達到將最準確的數(shù)據(jù)、以最快的速度傳遞給消費者的目的。在進行數(shù)據(jù)調(diào)度的過程中，會產(chǎn)生很多影響因素，主要的影響因素體現(xiàn)在以下幾個方面：①等待時間；②數(shù)據(jù)項的熱度；③查詢的未完成度；⑤選擇方法。在進行數(shù)據(jù)調(diào)度這一過程中，根據(jù)具體的情況采用不同的算法，根據(jù)以往數(shù)據(jù)調(diào)度的規(guī)律，總結出消費者最常采用的查詢方式、接受請求頻率最高的數(shù)據(jù)項，以及消費者最關注的查詢，最終根據(jù)這些數(shù)據(jù)信息的支持來選定算法[3]。

五、總結

綜上所述，無線傳感器網(wǎng)絡作為一種新型的網(wǎng)絡技術，是信息廣播系統(tǒng)中的關鍵技術，被作為整個信息廣播系統(tǒng)中的基礎與核心。本文主要分析了基于傳感器網(wǎng)絡的信息廣播系統(tǒng)關鍵技術，具體包含無線傳感器網(wǎng)絡中的復雜事件訂閱與匹配、無線傳感器網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)存儲、層次化信息廣播系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)更新以及信息廣播系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)調(diào)度。