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连续查询(数据库)

时间:2022-10-30 20:30:01 | 来源:信息时代

时间:2022-10-30 20:30:01 来源:信息时代

    连续查询 : 在某一段时间间隔内连续地查询传感器网络数据的变化情况。连续查询通常是在数据流到达之前预先注册的,并长期驻留在系统中处于执行状态。在无线传感器网络中,连续查询被大量应用在对感知区域的监控与感知数据的统计分析中。用户可以使用感知查询语言定义连续查询,它包含查询间隔、查询区域、查询的属性名(例如,温度、湿度、压力)等。连续查询的结果能够实时的反映无线传感器网络上的数据状态。
例如,查询“在连续的3小时里,每10秒检测一次无线传感器网络内的每个传感器节点感知的光的强度和所在方位的温度”。该查询语言可以被定义为如下形式:
SELECT nodeid,light,temperature
FROM sensors
SAMPLE PERIOD 10s FOR 10800s
一旦一个连续查询被提交,全局处理器需要把查询分解为一系列的子查询提交到相关传感器节点上,每个传感器节点具有局部查询处理器,负责执行子查询。预先注册到系统中的连续查询由数据流的到达触发执行。当节点不断感知数据时,触发节点相应的,这些子查询也是连续的,需要扫描、过滤和综合相关无限实时数据流,产生连续的部分查询结果,返回给全局查询处理器。经过进一步全局综合处理,形成最终的查询结果。查询结果随着时间不断产生,并以流的形式返回给用户。
在任意时刻,连续查询的结果通常是由查询在此前产生的所有数据构成的集合。连续查询的语义是时间独立的,也就是说不同用户使用同一个连续查询将得到相同的结果。假设每个时钟周期进行一次查询操作,Q(t)表示在时间t输出的数据集合。当一个查询是连续查询时,那么它在t时刻总输出的集合QM(t)表示如下:


当τ12时,如果QM1)⊂QM2),则称这种连续查询满足单调性。在单调性情况下,连续查询只需要计算新到的数据单元,并将所得新的元组子集添加到结果集合中,这样在很大程度上节省了计算资源。如果为非单调性的连续查询,即查询结果集中的元组可能随时间变化而发生状态变化,则每次计算都需要从头开始。
连续查询分为单一连续查询和多连续查询。
单一连续查询指无线传感器网络系统中只注册了一个连续查询。不同用户使用同一个连续查询将得到相同的结果。单一连续查询被分解为一个操作序列。为操作队列中的每个操作建立一个输入队列,用来存放待处理的数据。当一个感知数据进入系统时,根据操作序列中各操作的先后关系,该数据被插入到相应的输入队列中。系统调度执行操作序列中的每个操作,产生查询结果。当一个数据被操作序列中的所有操作按顺序处理完后,得到一个部分查询结果,继续传送到全局查询处理器,进行最后的综合处理。
多连续查询指无线传感器为例中注册了多个连续查询。这些查询可以共享部分操作,同时一个传感器节点可能同时执行多个连续子查询。当一个感知数据进入系统时,该数据被轮流地传递到所有子查询的操作序列,完成所有子查询的处理。其优点在于可以节省复制数据占用的存储区和复制数据消耗的计算资源。在不提供连接操作的情况下,多连续查询处理的关键在于从多个查询中提取公共操作,使得多查询的公共操作只执行一次,避免重复计算。支持无限实时感知数据流的连续查询处理技术参见连续自适应的连续查询技术(continuously adaptive continuous queries over streams,CACQ)。

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