[發明專利]一種面向物聯網數據的分布式Top-k查詢方法

有效

• 申請號: 201510244016.1
• 申請日: 2015-05-14
• 公開（公告）號: CN104812015B
• 公開（公告）日: 2018-09-11
• 發明（設計）人: 鄔海琴;王良民;湯金娥;陳向益;周從華
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: H04W40/10
• 分類號: H04W40/10;H04W84/18
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種面向物聯網數據的分布式Top-k查詢方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)構建最優查詢樹：

(11)網絡骨干節點選取，即網絡支配節點的選取，具體過程如下：

(111)節點狀態和能量信息的初始化，各節點初始均為未處理狀態，即flag＝0，并通過能量代價函數算得相應的能量代價值；

(112)代價信息交換：各節點發送hello消息包和能量代價值的消息包，并與其鄰節點交換能量代價值的信息；

(113)節點狀態信息廣播：

(12)連通支配集構造；包括支配信息存儲和連接節點選擇；

(13)根節點選擇，即sink節點的選擇，包括以下步驟：

(131)在步驟(12)所得連通支配集基礎上，保留支配節點與其被支配節點之間的邊，其余邊均去除；

(132)若一個被支配節點同時被兩個節點支配，則先選擇有較少被支配的節點為其支配節點，其次再選擇距離近的節點作為其支配節點；

(133)最優查詢樹根節點由各節點按ID號輪流擔任；

(2)基于步驟(1)所得的最優查詢樹進行T op-k查詢：

(21)查詢初始化，其具體過程為：

(211)數據匯聚發送：在最優查詢樹中，各葉子節點將感知值發送至其父親節點匯聚，先由父親節點在本地進行Top-k查詢，再將查詢結果發送至其父節點，如此匯聚發送到達根節點；

(212)首輪T op-k查詢：根節點收到孩子節點發送的匯聚感知值后，將其降序排列得到k個最大值；

(213)過濾值發送：根節點將第k個最大值設為過濾值τ，并廣播發送給各孩子節點，過濾值τ用于抑制連續T op-k查詢中的數據更新值發送；

(214)節點狀態初始化：首輪查詢結果中，T op-k值中的節點成為TM-node即監測節點，而非T op-k值中的節點成為F-node即過濾節點；

(22)數據更新值發送，依次包括監測節點數據更新、過濾節點數據更新以及根節點發送探測信息三個步驟，其中當監測節點、過濾節點數據更新值value>τ時才向根節點發送更新值；

(23)sink節點T op-k查詢，根節點將接收到的所有更新值降序排序并設置新過濾值τ'＝min(T op-k)，即T op-k中最小值，將τ'發送至各節點，同時各節點更新狀態。