大型無線傳感網(wǎng)絡(luò)信息快速存儲方法研究

丁姝郁+白靜芳

摘 要： 針對傳統(tǒng)存儲方法一直存在存儲時間長、效率低的問題，提出一種大型無線傳感網(wǎng)絡(luò)信息快速存儲方法。該方法首先對網(wǎng)絡(luò)信息高速緩沖方式進行設(shè)計，對網(wǎng)絡(luò)信息文件緩沖模塊結(jié)構(gòu)以及網(wǎng)絡(luò)信息文件緩沖管理方法進行承接處理，保證海量數(shù)據(jù)的快速緩存，為網(wǎng)絡(luò)信息的快速存儲做了充足準(zhǔn)備。為了保證設(shè)計的大型無線傳感網(wǎng)絡(luò)信息快速存儲方法的有效性，設(shè)計仿真模擬實驗，把設(shè)計的方法與傳統(tǒng)方法相比較，最終證明了設(shè)計的大型無線傳感網(wǎng)絡(luò)信息快速存儲方法能夠快速的對網(wǎng)絡(luò)信息進行存儲。

關(guān)鍵詞： 大型無線傳感網(wǎng)絡(luò)； 信息快速存儲； 數(shù)據(jù)模型； 高速緩沖

中圖分類號： TN915?34； TP311 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號： 1004?373X（2017）24?0065?03

Abstract： In view of the problems of long storage time and low efficiency in traditional storage methods， a fast storage method of large wireless sensor network information is proposed. In this method， the fast buffer way of network information is designed， the undertaking processing for buffer module structure and buffer management method of network information files is performed to guarantee the huge amounts of data caching， and made sufficient preparation for caching of network information. In order to ensure the effectiveness of the fast storage method for large?scale wireless sensor network information， a simulation experiment is designed. The method designed in this paper is compared with the traditional method. The comparison result proves that the designed fast information storage method of large?scale wireless sensor network can store the network information quickly.

Keywords： large wireless sensor network； quick information storage； data model； high?speed buffer

0 引 言

信息快速發(fā)展，大量數(shù)據(jù)信息在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中都提供數(shù)據(jù)下載功能，而在上行傳送的數(shù)據(jù)為主的文件儲存服務(wù)中，由于用戶的上傳和下載數(shù)據(jù)終端都帶有痕跡預(yù)留，數(shù)據(jù)往往需要進行快速存儲。由于多個用戶共享網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫，多個上行下載傳送數(shù)據(jù)流同時通過服務(wù)器，所能獲取的數(shù)據(jù)都是比較零散而且不集中，導(dǎo)致每次存儲數(shù)據(jù)量小，消耗時間長[1]。針對上述問題，重新設(shè)計無限傳感網(wǎng)絡(luò)信息高速緩沖方式，并且對網(wǎng)絡(luò)信息文件緩沖模塊結(jié)構(gòu)以及網(wǎng)絡(luò)信息文件緩沖管理方法進行承接處理。網(wǎng)絡(luò)信息快速存儲的實現(xiàn)是利用數(shù)據(jù)模型來有效完成的，經(jīng)過上述的文件處理能夠在數(shù)據(jù)模型中以最快的方式進行標(biāo)準(zhǔn)化存儲。

1 網(wǎng)絡(luò)信息高速緩沖方法設(shè)計

1.1 網(wǎng)絡(luò)信息緩沖模塊結(jié)構(gòu)

存儲服務(wù)器一般結(jié)構(gòu)流程為，客戶端經(jīng)過互聯(lián)網(wǎng)連接文件服務(wù)器，最后由文件儲存器來進行儲存?zhèn)浞莶僮鳎@是影響文件服務(wù)器性能的重點[2]。高速緩存模塊就在存儲層實現(xiàn)，實現(xiàn)過程如下：

式中：是網(wǎng)絡(luò)速度動態(tài)；表示上行下載數(shù)據(jù)流所需要的時間總和。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)速度動態(tài)進行文件緩存的視差函數(shù)配準(zhǔn)，利用適應(yīng)量化方法進行緩存過程的承接處理[3]，得到模塊匹配后的數(shù)據(jù)輸出為：

式中：為模塊器件采樣與緩存參數(shù)更新周期；為數(shù)據(jù)部分信息分布紋理集；為局部方差。

將需要儲存的無線網(wǎng)絡(luò)傳感文件分成n塊互不重疊的部分，根據(jù)Ray?Casting結(jié)構(gòu)圖像承接得到的文件數(shù)據(jù)的云端儲存?zhèn)浞菥钟騕4]。文件緩沖管理需要限制上行傳送帶寬、儲存系統(tǒng)性能、內(nèi)存大小等條件。對于大量的云端儲存?zhèn)浞輸?shù)據(jù)流，要充分發(fā)揮儲存的優(yōu)越性能，就要綜合考慮上述因素條件，對操作進行承接運行：

式中：為上行傳送數(shù)據(jù)速率的微積分；為加載到緩沖塊內(nèi)的偏移量。使用本文設(shè)計網(wǎng)絡(luò)信息文件緩沖模塊結(jié)構(gòu)，對其進行承接處理，保證了海量數(shù)據(jù)快速緩存。

1.2 網(wǎng)絡(luò)信息緩沖管理方式設(shè)計

在操作多個文件的同時，緩沖系統(tǒng)的目的就是減少文件轉(zhuǎn)換次數(shù)，因此就需要對網(wǎng)絡(luò)信息文件緩沖管理方法也同樣進行承接處理[5]，使盡量多的網(wǎng)絡(luò)信息文件在數(shù)據(jù)庫中，不但能減少上行下載操作頻率，而且還能提高運行連續(xù)度。緩沖系統(tǒng)以模塊為單位，對每個緩沖操作文件分別申請獨立塊，上行下載存儲系統(tǒng)也以塊為單位，在上行時，載入整個塊，然后重新載入一個塊數(shù)據(jù)到磁盤[6]；下載時，先緩存到緩沖塊中，存滿一塊之后再將整塊數(shù)據(jù)載入內(nèi)存：

在網(wǎng)絡(luò)信息高速緩沖方式設(shè)計中，承接處理網(wǎng)絡(luò)信息文件緩沖模塊結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)信息文件緩沖管理方法，保證了在海量數(shù)據(jù)的快速緩存，為網(wǎng)絡(luò)信息的快速存儲做了充足準(zhǔn)備。

2 網(wǎng)絡(luò)信息快速存儲實現(xiàn)endprint

2.1 數(shù)據(jù)層模型建立

本文建立的數(shù)據(jù)模型，根據(jù)數(shù)據(jù)上行速率，能夠捕捉到解讀文件數(shù)據(jù)偏移度。為了糾偏和優(yōu)化，運算公式如下：

2.2 完成快速存儲

首先對數(shù)據(jù)模型的控制參量進行標(biāo)準(zhǔn)匹配，過程如下：

式中：表示設(shè)定的數(shù)據(jù)轄區(qū)；表示網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的快速存儲能力；表示數(shù)據(jù)自身的匹配度。在數(shù)據(jù)模型誤差補償技術(shù)下，得到模型的邊緣特征提取結(jié)果為：

式中：表示數(shù)據(jù)能夠承接存儲數(shù)據(jù)模型的能力。使用建立的數(shù)據(jù)模型進行數(shù)據(jù)的快速分配，其分配過程如下：

當(dāng)K=1時，儲存數(shù)據(jù)目標(biāo)模型的檢測參數(shù)由t決定，使數(shù)字濾波和數(shù)據(jù)模型相匹配，模型的節(jié)點層會逐漸擴展成2×2的模塊，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)模型誤差下的快速儲存，經(jīng)過分配的數(shù)據(jù)需要進行一定的標(biāo)記，這樣方便在選用或者提取過程中能夠快速的調(diào)用，過程如下：

3 仿真實驗分析

3.1 參數(shù)設(shè)定

為了保證本文設(shè)計的大型無線傳感網(wǎng)絡(luò)信息快速存儲方法的有效性，對一些常用參數(shù)進行設(shè)置，系統(tǒng)阻尼值u在[0.707，1.887]內(nèi)，水平精準(zhǔn)調(diào)節(jié)時間T小于150 s。本文設(shè)計的快速存儲方法在導(dǎo)入、分配以及存儲等使用設(shè)置上進行一定的配比，相關(guān)的比例關(guān)系如圖1所示。

3.2 快速儲存誤差調(diào)節(jié)

參考數(shù)據(jù)如表1所示。

根據(jù)上述的轄區(qū)設(shè)定以及緩沖限定進行試驗。

3.3 結(jié)果對比分析

由圖2結(jié)果得知，本文設(shè)計的大型無線傳感網(wǎng)絡(luò)信息快速存儲方法，在進行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的存儲過程中，其數(shù)據(jù)信息的存儲時間明顯要小于傳統(tǒng)方法，本文設(shè)計的方法能夠更加快速地對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進行存儲。

分析圖3結(jié)果得知，本文設(shè)計的大型無線傳感網(wǎng)絡(luò)信息快速存儲方法，能夠在網(wǎng)絡(luò)中進行快速存儲的同時還能夠保證系統(tǒng)較高的魯棒性。魯棒性是衡量系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要數(shù)據(jù)指標(biāo)之一。

4 結(jié) 語

本文提出的大型無線傳感網(wǎng)絡(luò)信息快速存儲方法，對網(wǎng)絡(luò)信息高速緩沖方式進行設(shè)計，并且對網(wǎng)絡(luò)信息文件緩沖模塊結(jié)構(gòu)以及網(wǎng)絡(luò)信息文件緩沖管理方法進行了承接處理優(yōu)化，保證了在海量數(shù)據(jù)的快速緩存。通過建立數(shù)據(jù)模型，經(jīng)過承接處理優(yōu)化的數(shù)據(jù)能夠在數(shù)據(jù)模型中以最快的方式進行標(biāo)準(zhǔn)化存儲。為了保證設(shè)計的大型無線傳感網(wǎng)絡(luò)信息快速存儲方法的有效性，設(shè)計了對應(yīng)的仿真實驗，把設(shè)計的方法與傳統(tǒng)方法相比較，最終證明了設(shè)計的大型無線傳感網(wǎng)絡(luò)信息快速存儲方法能夠快速地對網(wǎng)絡(luò)信息進行存儲。希望通過本文的研究能夠為無線傳感網(wǎng)絡(luò)的信息快速存儲提供良好的使用方法。

參考文獻

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