大规模无线传感器网络数据收集与处理系统设计*

樊 镭，龚闻天，施晓秋

(温州大学物理与电子信息工程学院，浙江温州 325035)

1 问题与挑战

然而，由于WSNs具有自组织、多跳传输、监测数据多元时空关联、一经部署很难更改等特点，使得有效的数据收集和处理面临较大挑战。对于大规模长期部署的无线传感器网络应用场景，首先，Sink结点在收取大量汇聚数据时存在性能瓶颈，如文献［7］中通过在传感器结点中使用嵌入式Web服务器进行数据的采集和发布，用户能够直接通过浏览器监测传感器数据，但对于资源有限的传感器结点来说这种方式开销大，且效率较低无法满足性能需求，不适合大规模结点部署和大数据量处理;其次，WSN长期增量部署过程中，面临如何灵活高效的适应有新的异构结点加入时所产生的数据存储和查询等问题，文献［8］给出的方案能够实时处理测试组网中10个结点的数据，但其将收数程序、服务程序以及数据库存储的实现全部集中在嵌入式网关，功能扩充与软件升级缺乏足够的灵活性，可扩展性较差，网关易成为网络的单故障点，且基于C/S的监测模式需要安装专门的客户端软件，不利于数据发布和共享。再次，在需要长期大规模部署的情况下，动态的网络拓扑和廉价的传感器结点等不稳定因素使得系统可靠性和可扩展性难以保证，而采用复杂的网内数据融合、嵌入式数据处理等技术进一步增加了网内的计算、通信、存储、能量等开销，缩短了整个无线传感器网络……