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无线通信和嵌入式技术的日益成熟和广泛应用推动了无线传感器网络的快速发展。无线传感器网络中,数据分发耗费了大量能量并占用了很多通信带宽。在满足数据精度的前提下,如何有效减少数据发送量,增加传感器网络寿命是传感器网络中的一个重要研究问题。其中,网内数据聚合作为一种能够大量减少网内数据通信量的技术成为数据管理方面的一个研究热点。
无线传感器网络中主要有两种通信数据量,从用户到传感器节点的查询请求和从传感器节点到用户的数据响应;传感器节点通常都是大规模密集部署在一些监测区域内,大部分相邻节点之间监测到的环境数据相同或相似,这样就会在网内传输很多冗余和多余的数据。针对这种情况,本文提出一种双向数据聚合算法(Bidirection Transmit DataAggregation,简称BTDA算法),在用户查询环境数据和网络节点返回环境数据的双向过程中进行数据聚合,抑制网络中部分叶子节点的数据报文传输,减少节点通信开销,延长节点寿命。
本文设计并实现了一个传感器网络的中文应用平台,采用面向对象程序设计的开发思想,实现了环境监测数据的采集、解析与显示功能,可将传感器数据以图画和表格的形式显示给用户查看;实现了与数据库的连接,可将环境监测数据存入数据库;实现了网络接口,可将环境监测数据发送到远程网络服务器中;实现了应用层上的数据管理,屏蔽底层传感器网络的具体操作,方便了对传感器网络的管理与控制。