[發明專利]分布式時空查詢方法及系統

有效

• 申請號: 202110449285.7
• 申請日: 2021-04-25
• 公開（公告）號: CN112989228B
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 夏東
• 申請（專利權）人: 湖南視覺偉業智能科技有限公司
• 主分類號: G06F16/9537
• 分類號: G06F16/9537;G06F16/951
• 代理公司: 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙) 43213
• 代理人: 鄧宇

本發明涉及物聯網數據處理技術領域，公開一種分布式時空查詢方法及系統，以實現高效快速的查詢。本發明方法包括：獲取時空查詢請求，所述時空查詢請求包括所查詢數據對象的空間坐標信息和時間信息；根據所述空間坐標信息計算所查詢數據對象的中心點，然后依據Hilbert曲線將該中心點映射至對應一維空間；依據Chord路由協議將查詢條件及客戶端c地址路由至負責所述一維空間的服務器節點；負責所述一維空間的服務器節點根據所述空間坐標信息和時間信息結合分布式時空索引結構進行數據查詢及整合處理。

技術領域

本發明涉及物聯網數據處理技術領域，尤其涉及一種分布式時空查詢方法及系統。

背景技術

隨著無線通信技術、定位技術、嵌入式設備以及地理信息系統快速發展和普及，越來越多的傳感設備被用于火勢感知和預測中。在傳感器實際部署中，受地域范圍影響考慮到傳輸能耗和傳輸距離，在收集傳感器信息時大都采用就近原則，如圖1所示，區域1的傳感信息都傳遞給就近A站的服務器存儲，區域2的都傳遞給B站服務器存儲。這樣的物理部署架構可以使得收集節點利用本地就近優勢實時報送傳感信息至相關監測站點，降低收集節點無線傳輸的延時，可以進行面向比較廣闊的地域范圍進行火災的監視。

然而，隨著全局應用的不斷開展，越來越多的應用需要直接進行全局式的火災實時查詢，這需要將查詢請求投遞至所有的站點數據庫上，由于毫無目標性，這樣分散式查詢方法不但會造成資源浪費，而且查詢效率非常低，在緊急時刻不能輔助指揮員進行火勢研判。

發明內容

本發明目的在于公開一種分布式時空查詢方法及系統，以實現高效快速的查詢。

為達上述目的，本發明公開一種分布式時空查詢方法，包括：

獲取時空查詢請求，所述時空查詢請求包括所查詢數據對象的空間坐標信息和時間信息；

根據所述空間坐標信息計算所查詢數據對象的中心點，然后依據Hilbert曲線將該中心點映射至對應一維空間；

依據Chord路由協議將查詢條件及客戶端c地址路由至負責所述一維空間的服務器節點；

負責所述一維空間的服務器節點根據所述空間坐標信息和時間信息結合分布式時空索引結構進行數據查詢及整合處理。

優選地，所述分布式時空索引結構的構建方法包括：

采用Hilbert曲線將將各站點服務器及各傳感器終端所在的二維空間一維化；

用Chord組織站點服務器對等結構并分配索引空間，將以Hilbert曲線劃分的空間對應到相應的站點服務器上；

各所述站點服務器在內存中建立FSTI多叉樹，在所述FSTI多叉樹中，每隔τ時間就產生一棵R樹，并將至少兩顆時序相鄰的R樹以攜帶各存儲分段時間信息和指示相對應空間范圍的R樹存儲地址的指針信息打包封裝；然后通過與Chord的前驅節點和后繼節點交互判斷是否存在R樹空間范圍重疊和相鄰的區域，如果存在空間上的重疊和相鄰區域，建立向相對應的前驅節點和/或后繼節點用于查詢該重疊和相鄰區域數據的鏈接。

與上述方法相對應的，本發明還公開一種分布式時空查詢系統，包括存儲器、處理器以及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，所述處理器執行所述計算機程序時實現上述方法相對應的步驟。

本發明具有以下有益效果：

可以根據時空查詢請求攜帶的空間坐標信息快速定位到對應的服務器節點，然后再由該服務器節點根據時空查詢請求中的空間坐標信息和時間信息結合分布式時空索引結構進行數據查詢及整合處理；相比于傳統的全局式的火災查詢方式，目的性明確，查詢效率高，尤其是在緊急情況下，通過Hilbert曲線與子空間的映射關系、Chord網絡對等組織結構和相對應的分布式時空索引結構確保了高效快速及精確的查詢結果。