一种基于语义的无线传感器网络路由算法

在无线传感器网络中,为了监测多个事件,监测区域可能需要布置多种不同类别的传感器节点以监测不同的事件属性,通过对每个传感器节点感知属性信息的融合处理,来判别事件是否发生。如何快速地将生成的事件路由到sink节点是个重要的研究课题。文中将传统的路由算法与分布式事件存储和语义思想相结合,提出了一种基于语义的无线传感器网络路由算法。在该算法中,一个传感器节点只需要关心自己通信范围内的邻居节点,不需要知道整个网络的状况,算法具有冗余数据少,节能性好,网络生存周期比较理想,实现简单等特点。该算法也可以为无线传感器网络的时空查询算法的研究提供一定基础。     

一种基于语义的无线传感器网络路由算法

在无线传感器网络中，为了监测多个事件，监测区域可能需要布置多种不同类别的传感器节点以监测不同的事件属性，通过对每个传感器节点感知属性信息的融合处理，来判别事件是否发生。如何快速地将生成的事件路由到sink节点是个重要的研究课题。文中将传统的路由算法与分布式事件存储和语义思想相结合，提出了一种基于语义的无线传感器网络路由算法。在该算法中，一个传感器节点只需要关心自己通信范围内的邻居节点，不需要知道整个网络的状况，算法具有冗余数据少，节能性好，网络生存周期比较理想，实现简单等特点。该算法也可以为无线传感器网络的时空查询算法的研究提供一定基础。     

传感器网络中基于环的负载平衡数据存储方法

传统的以数据为中心的存储方法有一个非常严重的缺点:网络中存在着明显的热点区域,主要出现在sink和home节点周围.位于热点区域附近的节点所消耗的能量远大于网络内的其他节点,从而严重缩短了传感器网络的寿命.对于出现在sink周围的热点问题,采用在网络中分布多个sink节点的方式消除热点.对于出现在home节点周围的热点问题,提出基于环的负载平衡数据存储协议,并以此数据存储为基础,给出相应的查询处理算法消除热点.首先,负载平衡数据存储协议将传感器网络划分为多个环,在网络工作的某个时间段内,数据被分散存储在某个环内的多个节点上;其次,该存储结构的最大特点是,在不同时间段内,各环轮换工作进一步消除热点.最后,基于环的查询处理算法也是由环内的多个节点协作完成.基于环的负载平衡数据存储协议以及基于此存储协议的查询处理算法虽然在查询处理中所消耗的能量高于传统方法,但可以保证从数据存储到查询处理的整个过程中,网络的所有节点均匀地消耗能量,从而避免了传统方法中的热点问题,达到延长网络寿命的目的.实验表明,基于环的数据存储及查询处理算法可以解决传统上基于事件存储协议中出现的热点问题,并延长传感器网络的寿命.     

基于模糊综合评判的多sink最优路由算法

基于模糊综合评判,提出一种针对无线传感器网络的多sink最优路由算法。考虑路径最小剩余能量、路径最小平均链路质量和节点到sink的跳数等因素,通过路由发现、数据传输和路由更新3个过程,得到节点到多个sink的分布式路由。OMNeT++仿真结果表明,该算法能延长网络生存期,提高数据包交付率,并将路由建立时发送的数据包数量控制在尽量少的范围内。     

无线传感器网络中分布式存储方案的改进

本文提出了一种效率较高的无线传感器网络的分布式数据存储方案。该方案将数据D加密成n个秘密共享份分别存储于无线传感器网络的n个存储节点中,只有从这n个存储节点中获得有效秘密共享份数大于或等于预先设定的阀值k（1≤k≤n）时才可重构原始数据;而获得任意小于份的共享份数将得不出原始数据。这样,在加密了数据的同时,又能使得WSN在一部分节点失效（失效的节点数小于k）的情况下仍然能获得原始数据,从而提高了数据的可靠性和容灾性。相对于运用Shamir秘密共享方案,本方案将更有效率。     

基于数据流和网络编码的无线传感器网络数据聚合算法

为了减少分簇的无线传感器网络(WSN)中数据包传输的数量,并使传感器网络的能量效率最大化,提出了一种节能的自适应数据聚合算法.在该算法中,源节点凭借其存储和计算能力,利用数据流技术减少数据包的传输量;当数据从源节点传输到簇头时,簇头根据控制信息选择一组节点作为编码节点,当数据相关性低于某阈值时,该组节点对数据包进行网络编码,若数据相关性高于某阈值,该组节点则会成为聚合节点进行数据聚合,网络编码和数据聚合可以减少簇头冗余流量,提高能量效率.实验结果显示,使用该算法后,数据包交付率有所提高,能量消耗显著减少.     

基于空间索引的WSN数据查询机制

针对当前无线传感器网络中数据查询通信开销大而带宽资源有限的问题,提出了一种基于局部聚类的数据存储模型.该模型通过将整个网络按地理位置划分区域,采用局部数据聚集存储,避免了将同种数据发送至一个存储点存储所造成的巨大通信开销,从而均衡通信带宽.在数据存储模型之上,提出了一种基于空间索引的数据查询方法(SIQ).在SIQ中只利用存储节点构建成索引的叶子节点,与利用所有节点建成的索引相比,其维护的节点数量少,索引的构建成本降低.同时SIQ采用数据属性为空间索引内容,有效地对监测数据进行多维属性的范围查询.仿真结果表明,与较成熟的DD算法和GHT算法相比,SIQ方法能克服泛洪查询所引起的高通信复杂度.     

VSR:多sink机会移动传感器网络的数据收集

机会移动传感器网络可应用在野生动物监控,或利用手持设备嵌入的传感器收集城市信息等场景,往往需要将数据从源节点传输到多个基站中的任一个.提出了一个基于虚拟空间的路由机制VSR(virtual space-based routing),采用"存储-携带-转发"的传输模式实现数据收集.每个传感器节点根据与多个sink节点的期望传输延迟映射成高维空间中的一个坐标点,消息传输对应于从源节点移动到空间原点的过程.细粒度的转发决策特性,使VSR自适应于网络的动态变化,具有很好的鲁棒性.此外,VSR机制具有很低的计算和存储开销,非常适合资源受限的传感器节点.两种不同随机特性场景下的模拟实验验证了VSR机制比ZebraNet的基于历史的转发机制和随机转发机制的性能更好.     

基于随机虚拟环的WSNs源位置隐私保护算法

针对幻影路由算法中源节点距离基站节点较近时安全周期低的问题,提出基于随机虚拟环的无线传感器网络源位置隐私保护算法。初始时由源节点随机产生一个以基站为中心的虚拟环,利用源节点到基站的直线方程和虚拟环方程确定预期幻影源节点,为选择幻影源节点提供依据;通过数据包在虚拟环上转发随机的角度,确定第二个幻影源节点。理论分析表明算法安全周期与通信开销呈正相关。仿真结果表明,该算法能有效诱导攻击者偏离真实路径,提高安全周期。     

基于门限秘密共享的区块链分片存储模型

针对存储原因所导致的区块链技术难以在大型业务场景应用的问题,提出了一种基于门限秘密共享的区块链分片存储模型。首先由共识节点使用改进的Shamir门限,将要上链的交易数据进行分片处理;其次,共识节点基于分片数据构造不同的区块,并分发给现存于区块链网络中的其他节点进行存储;最后,当节点要读取交易数据时,在从分发到交易数据分片的n个节点中的k个节点请求数据,并利用拉格朗日插值算法进行交易数据的恢复。实验结果表明,该模型在保证了上链数据安全性、可靠性、隐私性的同时,每个节点的数据存储量约为传统存储方法的1/（k-1）,从而有利于区块链技术在大型业务场景的应用。     

计算机存储技术的新动向

计算机存储技术已经成为提高计算机系统性能的关键，针对不同的应用需要采用相应的存储技术。评述了当前国内外存储技术领域的最新进展和推动存储技术发展的主要因素，对半导体存储介质进行了横向比较，简要说明了三维全息存储技术并详细分析了网络存储技术，阐述了存储虚拟化的发展趋势。     

虚拟化存储及其实现

在经历了以计算为中心的主频时代和以网络为中心的互联时代之后，以数据为中心的存储时代已经到采了。存储系统在硬件和软件方面都已经从主机系统中脱离出采，成为完全独立的系统。本文对存储管理软件的功能和涉及到的技术进行简要的介绍和探讨。     

DNA 信息存储核心技术及其发展

在过去的几十年里,互联网技术的发展和普及推动人类进入了数字信息时代,互联网已成为人类生活的重要组成部分。随着数字化生活方式的到来,人们每时每刻都在产生大规模的数字信息,如何将这些信息进行便捷有效的存储是个必须面对的问题。针对数据存储面临的种种问题,该文从现有的存储方式和存储介质出发,对当前存储领域进行深入研究,分析了 DNA 作为未来大数据存储介质的优势,以及 DNA 存储的核心技术和潜在的应用前景。另外,该文通过对 DNA 信息存储的核心技术进行剖析和讨论,提出了未来 DNA 信息存储发展的趋势和见解,以期对 DNA 信息存储发展提供新的思路。     

基于存储网的海量存储共享方案

随着网络的发展,数据海量增长,如何有效的进行数据存储共享越显重要.文章分析了SCSI数据存储与NAS进行数据存储的不足,分析了存储网架构的优良特性,并基于存储网架构设计了一种海量网络存储共享方案.它克服了SCSI存储方案中的管理困难、不利于共享、存储容量有限的缺点,也克服了NAS存储受网络带宽对性能的影响,具有很好的应用前景.     

海量存储系统的发展与展望

从存储网络技术、系统架构、数据保护、绿色存储等方面综合分析了海量存储系统的发展趋势,并对新一代海量存储-并行海量存储系统的相关理论和关键技术做了分析。并行海量存储系统应具有自动负载均衡、高可用、支持重复数据删除、自动分层存储、绿色节能等先进特性。     

虚拟化存储及其实现

在经历了以计算为中心的主频时代和以网络为中心的互联时代之后,以数据为中心的存储时代已经到来了,存储系统在硬件和软件方面都已经从主机系统中脱离出来,成为完全独立的系统。本文对存储管理软件的功能和涉及到的技术进行简要的介绍和探讨。     

基于内容的对象存储技术的研究

由于目前的内容寻址存储系统在应用时存在很大的问题,提出基于标准HTTP协议开发CAS存储接口,将文件操作映射为URI资源的标签语义,实现基于Web的文件存取和操作;并借助Web服务器和数据库建立功能强大的CAS客户端,基于元数据模型并结合数据库对文件对象进行描述,通过Web界面进行文件对象浏览和搜索,构建具有强大内容导航和搜索能力的对象存储系统.     

以起重机作为执行单元的无人仓储方案的研究

针对传统的仓储将起重机控制与仓储管理分开进行,存在效率低下的问题,以垃圾储存仓管理为例,提出了一种以起重机作为执行单元的无人仓储方案。该方案通过PLC采集不同位置处垃圾的高度、搬运时间、搅拌时间,由工控机处理数据,并根据生产工艺决定何处垃圾需要搬运、搅拌、投料等;工控机再将运动触发指令发送给PLC,由PLC控制起重机的运动。工艺性试验结果表明,该方案能够实现无人化仓储,大大提高了生产效率。     

高密度数据存储研究

信息存储是当今计算机科学与技术的一个重要分支，其重要性体现在国民经济建设及现代军事科学技术等各个方面。本文首先从信息存储原理、技术手段、存储系统等角度总 结了提高存储容量和密度的途径，指出了下一代超大容量光存储技术的若干思想和研究方向，并对全息存储的原理、相关技术等进行了介绍。     

IP网络存储技术研究

IP网络存储已经成为存储技术的热门发展方向,但还缺乏一个统一的业界标准。文章对IP网络存储的功能进行了总结,并提出实现可管理的IP-SAN系统的体系结构,最后对该系统结构中涉及的相关技术进行了简要描述。