[发明专利]数据查询方法和装置

说明书

技术领域

本发明属于数据处理技术，尤其涉及一种数据查询方法和装置。

背景技术

随着无线传感器网络的发展，传感数据量也急剧增长，把传感数据在传感器本地存储，实现以数据为中心的传感器网络已成为传感器网络的一个研究热点。现有的传感器节点的存储能力有限，如低端的MicaZ节点只有512kByte，高端的Imote2节点也仅有32MByte存储，且能量有限，主要是电池供电。因此NAND闪存以其容量大，体积小，成本低，能耗低的特点，是现在嵌入式系统大容量存储扩展的首选，然而NAND闪存的读写擦除及寿命又有其独特的特点：以页为单位读写；以块为单位擦除，且每次写一个用过的页之前必须擦除其所在的块；NAND闪存的总的擦除次数有限为10000～100000次，因此传统的数据索引系统无法在NAND闪存上有效的工作，这为传感器存储扩展提出了挑战，现有针对NAND闪存在嵌入式系统中的应用的研究工作主要集中在：

(1)能耗优化：

能耗几乎所有的闪存传感器索引或文件系统都要考虑的问题，现有技术中由微软研究院提出的高效节能的传感器数据索引系统Flash Logger，它为存储和运算能力有限的传感器节点设计了一个新颖的数据结构有效地组织和压缩了存储在闪存中的数据，并且能够有效的对压缩的数据进行索引和查询。

(2)主存空间优化：

传感器节点的内存也是一个非常有限的资源，在现有的方法中，只有麻省大学的Capsule系统和微软研究院的Flash Logger系统在设计中考虑了节点内存空间的使用优化问题。Capsule采用了硬件抽象层，隐藏了从应用程序到闪存之间的数据操作，并使用日志索引结构设计以及写入缓存来提高主存使用效率。Flash Logger的主存优化后的代码使用大约500行nesC语言构成，共占用Moteiv公司的Tmote Sky节点大约14KB ROM和1.5KB RAM空间。

(3)时序数据优化：

针对无线传感网络时序数据本身的特点，目前仅有Flash Logger提供了简单的特定的时间范围内检索压缩过的时序数据的功能，但是，其实验的结果表明：随着时间窗口的增量查询成本明显增加，所以可以说并没有针对时序数据进行针对性的优化。

然而，在无线传感器节点利用有限的主存空间支持大容量的NAND闪存方面的研究中，针对海量数据进行查询时对速度，能耗的要求越来越高，目前应用NAND闪存的传感器网络没有根据传感器数据的时序特性来进行数据查询，也没有根据NAND闪存的读写擦除和寿命特征对数据的查询系统做进一步地优化。

发明内容

针对现有技术的上述缺陷，本发明实施例提供一种数据查询方法和装置。

本发明实施例提供一种数据查询方法，包括：

在向存储模块的主存中的写入缓存区写数据的过程中，获取所述写入缓存区写满数据时的时间；

将所述写入缓存区中的数据以页为单位存储到所述存储模块的NAND闪存中；

接收所述NAND闪存返回的存储所述数据的页地址，建立包括所述时间和所述页地址对应关系的时间日志并存储在所述存储模块，供以时间为索引进行数据查询。

本发明实施例提供一种数据查询装置，包括：存储模块、获取模块和处理模块，其中，所述存储模块包括主存和NAND闪存，所述主存中包括写入缓存区和读取缓存区，其中，

所述获取模块，用于在向所述写入缓存区写数据的过程中，获取所述写入缓存区写满数据时的时间；

处理模块，用于将所述写入缓存区中的数据以页为单位存储到所述NAND闪存中，并接收所述NAND闪存返回的存储所述数据的页地址，建立包括所述时间和所述页地址对应关系的时间日志，并存储在所述存储模块中；

查询模块，用于以时间为索引进行数据查询。

本发明实施例提供的数据查询方法和装置，通过根据数据的时序性特点，建立包括写入缓存区写满数据的时间和将写满的数据存储到NAND闪存中的页地址对应关系的时间日志，实现了对具有时序特性的数据，以时间为索引进行查询对应的数据，大大提高了数据查询的速度。

附图说明

图1为本发明数据查询方法实施例流程图；

图2为本发明数据查询方法实施例中以时间为索引进行数据查询的流程图；

图3为本发明数据查询方法实施例中数据查询过程中时间比较次数和扇出系数的关系示意图；

图4为本发明数据查询方法实施例中级联树索引结构示意图；

图5为本发明数据查询装置实施例结构示意图；

图6为本发明数据查询装置另一实施例结构示意图。

具体实施方式