大型无线传感网络信息快速存储方法研究
丁姝郁+白静芳
摘 要： 针对传统存储方法一直存在存储时间长、效率低的问题，提出一种大型无线传感网络信息快速存储方法。该方法首先对网络信息高速缓冲方式进行设计，对网络信息文件缓冲模块结构以及网络信息文件缓冲管理方法进行承接处理，保证海量数据的快速缓存，为网络信息的快速存储做了充足准备。为了保证设计的大型无线传感网络信息快速存储方法的有效性，设计仿真模拟实验，把设计的方法与传统方法相比较，最终证明了设计的大型无线传感网络信息快速存储方法能够快速的对网络信息进行存储。
关键词： 大型无线传感网络； 信息快速存储； 数据模型； 高速缓冲
中图分类号： TN915?34； TP311 文献标识码： A 文章编号： 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
信息快速发展，大量数据信息在无线传感器网络中都提供数据下载功能，而在上行传送的数据为主的文件储存服务中，由于用户的上传和下载数据终端都带有痕迹预留，数据往往需要进行快速存储。由于多个用户共享网络数据库，多个上行下载传送数据流同时通过服务器，所能获取的数据都是比较零散而且不集中，导致每次存储数据量小，消耗时间长[1]。针对上述问题，重新设计无限传感网络信息高速缓冲方式，并且对网络信息文件缓冲模块结构以及网络信息文件缓冲管理方法进行承接处理。网络信息快速存储的实现是利用数据模型来有效完成的，经过上述的文件处理能够在数据模型中以最快的方式进行标准化存储。
1 网络信息高速缓冲方法设计
1.1 网络信息缓冲模块结构
存储服务器一般结构流程为，客户端经过互联网连接文件服务器，最后由文件储存器来进行储存备份操作，这是影响文件服务器性能的重点[2]。高速缓存模块就在存储层实现，实现过程如下：
式中：是网络速度动态；表示上行下载数据流所需要的时间总和。根据网络速度动态进行文件缓存的视差函数配准，利用适应量化方法进行缓存过程的承接处理[3]，得到模块匹配后的数据输出为：
式中：为模块器件采样与缓存参数更新周期；为数据部分信息分布纹理集；为局部方差。
将需要储存的无线网络传感文件分成n块互不重叠的部分，根据Ray?Casting结构图像承接得到的文件数据的云端储存备份局域[4]。文件缓冲管理需要限制上行传送带宽、储存系统性能、内存大小等条件。对于大量的云端储存备份数据流，要充分发挥储存的优越性能，就要综合考虑上述因素条件，对操作进行承接运行：
式中：为上行传送数据速率的微积分；为加载到缓冲块内的偏移量。使用本文设计网络信息文件缓冲模块结构，对其进行承接处理，保证了海量数据快速缓存。
1.2 网络信息缓冲管理方式设计
在操作多个文件的同时，缓冲系统的目的就是减少文件转换次数，因此就需要对网络信息文件缓冲管理方法也同样进行承接处理[5]，使尽量多的网络信息文件在数据库中，不但能减少上行下载操作频率，而且还能提高运行连续度。缓冲系统以模块为单位，对每个缓冲操作文件分别申请独立块，上行下载存储系统也以块为单位，在上行时，载入整个块，然后重新载入一个块数据到磁盘[6]；下载时，先缓存到缓冲块中，存满一块之后再将整块数据载入内存：
在网络信息高速缓冲方式设计中，承接处理网络信息文件缓冲模块结构和网络信息文件缓冲管理方法，保证了在海量数据的快速缓存，为网络信息的快速存储做了充足准备。
2 网络信息快速存储实现
2.1 数据层模型建立
本文建立的数据模型，根据数据上行速率，能够捕捉到解读文件数据偏移度。为了纠偏和优化，运算公式如下：
2.2 完成快速存储
首先对数据模型的控制参量进行标准匹配，过程如下：
式中：表示设定的数据辖区；表示网络数据的快速存储能力；表示数据自身的匹配度。在数据模型误差补偿技术下，得到模型的边缘特征提取结果为：
式中：表示数据能够承接存储数据模型的能力。使用建立的数据模型进行数据的快速分配，其分配过程如下：
当K=1时，储存数据目标模型的检测参数由t决定，使数字滤波和数据模型相匹配，模型的节点层会逐渐扩展成2×2的模块，实现了数据模型误差下的快速储存，经过分配的数据需要进行一定的标记，这样方便在选用或者提取过程中能够快速的调用，过程如下：
3 仿真实验分析
3.1 参数设定
为了保证本文设计的大型无线传感网络信息快速存儲方法的有效性，对一些常用参数进行设置，系统阻尼值u在[0.707，1.887]内，水平精准调节时间T小于150 s。本文设计的快速存储方法在导入、分配以及存储等使用设置上进行一定的配比，相关的比例关系如图1所示。
3.2 快速储存误差调节
参考数据如表1所示。
根据上述的辖区设定以及缓冲限定进行试验。
3.3 结果对比分析
由图2结果得知，本文设计的大型无线传感网络信息快速存储方法，在进行网络数据的存储过程中，其数据信息的存储时间明显要小于传统方法，本文设计的方法能够更加快速地对网络数据进行存储。
分析图3结果得知，本文设计的大型无线传感网络信息快速存储方法，能够在网络中进行快速存储的同时还能够保证系统较高的鲁棒性。鲁棒性是衡量系统稳定性的重要数据指标之一。
4 结 语
本文提出的大型无线传感网络信息快速存储方法，对网络信息高速缓冲方式进行设计，并且对网络信息文件缓冲模块结构以及网络信息文件缓冲管理方法进行了承接处理优化，保证了在海量数据的快速缓存。通过建立数据模型，经过承接处理优化的数据能够在数据模型中以最快的方式进行标准化存储。为了保证设计的大型无线传感网络信息快速存储方法的有效性，设计了对应的仿真实验，把设计的方法与传统方法相比较，最终证明了设计的大型无线传感网络信息快速存储方法能够快速地对网络信息进行存储。希望通过本文的研究能够为无线传感网络的信息快速存储提供良好的使用方法。
参考文献
[1] 彭蕾，吕敬祥，刘秋平.大规模无线传感网络的混合LEACH协议研究[J].传感技术学报，2016，29（11）：1737?1741.
[2] 张巍，史兴燕，崔茂齐.基于加密编码矢量的农业无线传感网数据安全存储方法[J].计算机科学，2015（z）：381?385.
[3] SAFA H. A novel localization algorithm for large scale wireless sensor networks [J]. Computer communications， 2014， 45（3）： 32?46.
[4] ALY S A， YOUSSEF M， DARWISH H S， et al. Distributed flooding?based storage algorithms for large?scale wireless sensor networks [C]// Proceedings of the 2009 IEEE International Conference on Communications. Dresden， Germany： IEEE Press， 2009： 346?350.
[5] HAGHPANAHI M， KALANTARI M， SHAYMAN M. Topology control in large?scale wireless sensor networks： Between information source and sink [J]. Ad hoc networks， 2013， 11（3）： 975?990.
[6] 彭蕾，吕敬祥，刘秋平.大规模无线传感网络的混合LEACH协议研究[J].传感技术学报，2016，29（11）：1737?1741.
[7] 姬建新.无线传感网络最大功率点跟踪技术研究[J].计算机仿真，2016，33（4）：332?335.
摘 要： 针对传统存储方法一直存在存储时间长、效率低的问题，提出一种大型无线传感网络信息快速存储方法。该方法首先对网络信息高速缓冲方式进行设计，对网络信息文件缓冲模块结构以及网络信息文件缓冲管理方法进行承接处理，保证海量数据的快速缓存，为网络信息的快速存储做了充足准备。为了保证设计的大型无线传感网络信息快速存储方法的有效性，设计仿真模拟实验，把设计的方法与传统方法相比较，最终证明了设计的大型无线传感网络信息快速存储方法能够快速的对网络信息进行存储。
关键词： 大型无线传感网络； 信息快速存储； 数据模型； 高速缓冲
中图分类号： TN915?34； TP311 文献标识码： A 文章编号： 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
信息快速发展，大量数据信息在无线传感器网络中都提供数据下载功能，而在上行传送的数据为主的文件储存服务中，由于用户的上传和下载数据终端都带有痕迹预留，数据往往需要进行快速存储。由于多个用户共享网络数据库，多个上行下载传送数据流同时通过服务器，所能获取的数据都是比较零散而且不集中，导致每次存储数据量小，消耗时间长[1]。针对上述问题，重新设计无限传感网络信息高速缓冲方式，并且对网络信息文件缓冲模块结构以及网络信息文件缓冲管理方法进行承接处理。网络信息快速存储的实现是利用数据模型来有效完成的，经过上述的文件处理能够在数据模型中以最快的方式进行标准化存储。
1 网络信息高速缓冲方法设计
1.1 网络信息缓冲模块结构
存储服务器一般结构流程为，客户端经过互联网连接文件服务器，最后由文件储存器来进行储存备份操作，这是影响文件服务器性能的重点[2]。高速缓存模块就在存储层实现，实现过程如下：
式中：是网络速度动态；表示上行下载数据流所需要的时间总和。根据网络速度动态进行文件缓存的视差函数配准，利用适应量化方法进行缓存过程的承接处理[3]，得到模块匹配后的数据输出为：
式中：为模块器件采样与缓存参数更新周期；为数据部分信息分布纹理集；为局部方差。
将需要储存的无线网络传感文件分成n块互不重叠的部分，根据Ray?Casting结构图像承接得到的文件数据的云端储存备份局域[4]。文件缓冲管理需要限制上行传送带宽、储存系统性能、内存大小等条件。对于大量的云端储存备份数据流，要充分发挥储存的优越性能，就要综合考虑上述因素条件，对操作进行承接运行：
式中：为上行传送数据速率的微积分；为加载到缓冲块内的偏移量。使用本文设计网络信息文件缓冲模块结构，对其进行承接处理，保证了海量数据快速缓存。
1.2 网络信息缓冲管理方式设计
在操作多个文件的同时，缓冲系统的目的就是减少文件转换次数，因此就需要对网络信息文件缓冲管理方法也同样进行承接处理[5]，使尽量多的网络信息文件在数据库中，不但能减少上行下载操作频率，而且还能提高运行连续度。缓冲系统以模块为单位，对每个缓冲操作文件分别申请独立块，上行下载存储系统也以块为单位，在上行时，载入整个块，然后重新载入一个块数据到磁盘[6]；下载时，先缓存到缓冲块中，存满一块之后再将整块数据载入内存：
在网络信息高速缓冲方式设计中，承接处理网络信息文件缓冲模块结构和网络信息文件缓冲管理方法，保证了在海量数据的快速缓存，为网络信息的快速存储做了充足准备。
2 网络信息快速存储实现
2.1 数据层模型建立
本文建立的数据模型，根据数据上行速率，能够捕捉到解读文件数据偏移度。为了纠偏和优化，运算公式如下：
2.2 完成快速存储
首先对数据模型的控制参量进行标准匹配，过程如下：
式中：表示设定的数据辖区；表示网络数据的快速存储能力；表示数据自身的匹配度。在数据模型误差补偿技术下，得到模型的边缘特征提取结果为：
式中：表示数据能够承接存储数据模型的能力。使用建立的数据模型进行数据的快速分配，其分配过程如下：
当K=1时，储存数据目标模型的检测参数由t决定，使数字滤波和数据模型相匹配，模型的节点层会逐渐扩展成2×2的模块，实现了数据模型误差下的快速储存，经过分配的数据需要进行一定的标记，这样方便在选用或者提取过程中能够快速的调用，过程如下：
3 仿真实验分析
3.1 参数设定
为了保证本文设计的大型无线传感网络信息快速存儲方法的有效性，对一些常用参数进行设置，系统阻尼值u在[0.707，1.887]内，水平精准调节时间T小于150 s。本文设计的快速存储方法在导入、分配以及存储等使用设置上进行一定的配比，相关的比例关系如图1所示。
3.2 快速储存误差调节
参考数据如表1所示。
根据上述的辖区设定以及缓冲限定进行试验。
3.3 结果对比分析
由图2结果得知，本文设计的大型无线传感网络信息快速存储方法，在进行网络数据的存储过程中，其数据信息的存储时间明显要小于传统方法，本文设计的方法能够更加快速地对网络数据进行存储。
分析图3结果得知，本文设计的大型无线传感网络信息快速存储方法，能够在网络中进行快速存储的同时还能够保证系统较高的鲁棒性。鲁棒性是衡量系统稳定性的重要数据指标之一。
4 结 语
本文提出的大型无线传感网络信息快速存储方法，对网络信息高速缓冲方式进行设计，并且对网络信息文件缓冲模块结构以及网络信息文件缓冲管理方法进行了承接处理优化，保证了在海量数据的快速缓存。通过建立数据模型，经过承接处理优化的数据能够在数据模型中以最快的方式进行标准化存储。为了保证设计的大型无线传感网络信息快速存储方法的有效性，设计了对应的仿真实验，把设计的方法与传统方法相比较，最终证明了设计的大型无线传感网络信息快速存储方法能够快速地对网络信息进行存储。希望通过本文的研究能够为无线传感网络的信息快速存储提供良好的使用方法。
参考文献
[1] 彭蕾，吕敬祥，刘秋平.大规模无线传感网络的混合LEACH协议研究[J].传感技术学报，2016，29（11）：1737?1741.
[2] 张巍，史兴燕，崔茂齐.基于加密编码矢量的农业无线传感网数据安全存储方法[J].计算机科学，2015（z）：381?385.
[3] SAFA H. A novel localization algorithm for large scale wireless sensor networks [J]. Computer communications， 2014， 45（3）： 32?46.
[4] ALY S A， YOUSSEF M， DARWISH H S， et al. Distributed flooding?based storage algorithms for large?scale wireless sensor networks [C]// Proceedings of the 2009 IEEE International Conference on Communications. Dresden， Germany： IEEE Press， 2009： 346?350.
[5] HAGHPANAHI M， KALANTARI M， SHAYMAN M. Topology control in large?scale wireless sensor networks： Between information source and sink [J]. Ad hoc networks， 2013， 11（3）： 975?990.
[6] 彭蕾，吕敬祥，刘秋平.大规模无线传感网络的混合LEACH协议研究[J].传感技术学报，2016，29（11）：1737?1741.
[7] 姬建新.无线传感网络最大功率点跟踪技术研究[J].计算机仿真，2016，33（4）：332?335.
