[发明专利]基于无线传感器网络中复合型数据的top-k查询方法及系统

权利要求书

1.一种基于无线传感器网络中复合型数据的top-k查询方法，其特征在于，包括：

S10、将无线传感器网络中的某一节点设置为汇聚节点，其他节点设置为一般节点；

S20、所述一般节点基于采集到的信息生成自身的复合型数据，向汇聚节点发送所述复合型数据；其中，所述复合型数据包括测量数据以及测量数据对应的时间点；

S30、所述汇聚节点获取所有与所述汇聚节点距离为一跳的一般节点的复合型数据，得到复合型数据组，并基于自身的采集信息聚合获取到的复合型数据组，生成汇聚复合型数据；

S40、所述汇聚节点根据汇聚复合型数据以及所有与所述汇聚节点距离为一跳的一般节点的复合型数据生成复合型数据集合，并基于所述复合型数据集合进行查询，得到top-k数据对应时刻的范围以及最终的top-k数据。

2.根据权利要求1所述的top-k查询方法，其特征在于，所述S30中所述汇聚节点生成汇聚复合型数据包括：

在预先建立的宽度优先树中获取所有以所述汇聚节点为父节点的子节点的复合型数据，并将汇聚节点的采集信息聚合所述子节点的复合型数据，生成汇聚合型数据；其中，所述无线传感器网络用G=(V,E)表示，所述宽度优先树是基于图形G并以所述汇聚节点为根节点通过宽度优先算法建立的。

3.根据权利要求2所述的top-k查询方法，其特征在于，所述子节点的复合型数据通过以下步骤获取：

基于所述子节点获取以所述子节点为根的子树；

选取所述子树中的一父节点，控制所述父节点采集自己子节点的复合型数据，并使所述父节点将自己持有的复合型数据与子节点的复合型数据进行聚合，得到所述父节点的新复合型数据；以及，控制所述父节点将新复合型数据发送给所述父节点的父节点；

重复执行上述数据聚合过程，直至所述子树中的所有节点完成以自己为父节点的子树的数据聚合，得到所述子节点的复合型数据。

4.根据权利要求2所述的top-k查询方法，其特征在于，所述S40中所述汇聚节点通过以下步骤得到top-k数据对应时刻的范围：

S401、将所述汇聚复合型数据按测量数据的数值大小进行排序，得到最终汇聚复合型数据；控制所述子节点将子节点持有的复合型数据按测量数据的数值大小进行排序，得到所述子节点的最终复合型数据；

S402、读取所述最终汇聚复合型数据中的第r大汇聚数据，接收所述子节点发送的所述最终复合型数据中第r大数据；基于所述第r大汇聚数据和第r大数据，生成第r大数据集合；其中，1<=i<=b且i为正整数，b为子节点的个数；

S403、获取所述第r大数据集合中的最小数据项S以及所述第r大数据集合中所有数据项对应的出现时间点；对于所述所有数据项对应的出现时间点的每个出现时间点，判定并获取所有节点对应于所述出现时间点的最小对应复合型数据，得到最小对应复合型数据集合；以及，将所述最小对应复合型数据集合中的数据由大到小进行排序，得到最终最小对应复合型数据集合；

S404、获取所述最终最小对应复合型数据集合中第k大值，判断最小数据项S是否不大于第k大值；

S4051、若是，则判定top-k数据对应的时刻为上述某一出现时间点；

S4052、若否，则使r=r+1，重复执行S402～S404，直至判定top-k数据对应的时刻为上述某一出现时间点。

5.根据权利要求4所述的top-k查询方法，其特征在于，所述S40中所述汇聚节点得到最终的top-k数据包括：

S406、对于所述所有数据项对应的出现时间点的每个出现时间点，计算所有节点的测量数据的数值总和，得到数值总和集合；并从所述数值总和集合中从大到小选取前k个数据，得到最终的top-k数据。