[发明专利]一种面向物联网数据的分布式Top-k查询方法

权利要求书

1.一种面向物联网数据的分布式Top-k查询方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)构建最优查询树：

(11)网络骨干节点选取，即网络支配节点的选取，具体过程如下：

(111)节点状态和能量信息的初始化，各节点初始均为未处理状态，即flag＝0，并通过能量代价函数算得相应的能量代价值；

(112)代价信息交换：各节点发送hello消息包和能量代价值的消息包，并与其邻节点交换能量代价值的信息；

(113)节点状态信息广播：

(12)连通支配集构造；包括支配信息存储和连接节点选择；

(13)根节点选择，即sink节点的选择，包括以下步骤：

(131)在步骤(12)所得连通支配集基础上，保留支配节点与其被支配节点之间的边，其余边均去除；

(132)若一个被支配节点同时被两个节点支配，则先选择有较少被支配的节点为其支配节点，其次再选择距离近的节点作为其支配节点；

(133)最优查询树根节点由各节点按ID号轮流担任；

(2)基于步骤(1)所得的最优查询树进行T op-k查询：

(21)查询初始化，其具体过程为：

(211)数据汇聚发送：在最优查询树中，各叶子节点将感知值发送至其父亲节点汇聚，先由父亲节点在本地进行Top-k查询，再将查询结果发送至其父节点，如此汇聚发送到达根节点；

(212)首轮T op-k查询：根节点收到孩子节点发送的汇聚感知值后，将其降序排列得到k个最大值；

(213)过滤值发送：根节点将第k个最大值设为过滤值τ，并广播发送给各孩子节点，过滤值τ用于抑制连续T op-k查询中的数据更新值发送；

(214)节点状态初始化：首轮查询结果中，T op-k值中的节点成为TM-node即监测节点，而非T op-k值中的节点成为F-node即过滤节点；

(22)数据更新值发送，依次包括监测节点数据更新、过滤节点数据更新以及根节点发送探测信息三个步骤，其中当监测节点、过滤节点数据更新值value>τ时才向根节点发送更新值；

(23)sink节点T op-k查询，根节点将接收到的所有更新值降序排序并设置新过滤值τ'＝min(T op-k)，即T op-k中最小值，将τ'发送至各节点，同时各节点更新状态。