پردازش پرس و جو در شبکه هاي حسگر (قسمت دوم)

1. پردازش پرس و جو در شبکه هاي حسگر(قسمت دوم) سيد امير يحيوي فيروزآبادي دانشکده مهندسي برق و کامپيوتر دانشگاه تهران زمستان 1385

2. فهرست مطالب • مروري بر مطالب جلسه قبل • پردازش پرس و جو در شبکه هاي حسگر • بهينه سازي حساس به انرژي • پخش و مسيريابي حساس به انرژي • درخت هاي مسيريابي معنايي • درخت هاي چندگانه • پرس و جو هاي چندگانه • نتيجه گيري • منابع

3. مروري بر مطالب قبلي • توليد حسگرهاي بي سيم ارزان قيمت و کوچک • تحقيقات در دانشگاه هاي MIT و Berkeley • پشتيباني DARPA • افزايش تعداد حسگرها از 3ميليون در سال 2003 تا به 465 ميليون در سال 2010

4. مروري بر مطالب قبلي • پروژه TinyOS و TinyDB • معماري پردازش پرس و جو • حساسيت به انرژي • مدل داده اي و زبان پرس و جو

5. پردازش پرس و جو در شبکه هاي حسگر • مديريت کاتالوگ حسگرها • Schema شامل نام، واحدها، و محدوده هر حسگر • تراکم هاي درون شبکه • شامل دو نوع وظيفه: • شناسايي گروه ها • محاسبه آمارها روي اعضاي آن ها • مهمترين هدف کاهش هزينه آمارگيري

6. TAG (Tiny Aggregation) • تراکم هاي موثرتر با استفاده از الگوريتم هاي مسيريابي • فرستادن اطلاعات هر گره به مرکز • محاسبه تراکم و ارسال آن به بالا

7. بهينه سازي حساس به انرژي • هدف: کاهش هزينه نمونه گيري و انتقال • دسته بندي انواع تراکم: • يکنواخت (Monotonic) • COUNT • نمونه اي (Exemplary) • MIN • خلاصه (Summary) • Average

8. بهينه سازي حساس به انرژي • دو روش اصلي بهينه سازي • مرتب سازي نمونه گيري ها • انتخاب صفت ها • GROUP BY • AGGREGATION • HAVING • الحاق رويدادهاي پرتکرار

9. پخش و مسيريابي حساس به انرژي • کوچک کردن درخت پرس و جو • درخت هاي مسيريابي معنايي (Semantic Routing Trees) • داراي دو فاز • فرستادن به صورت سيل آسا • برگشت جواب و ساخت درخت

10. درخت هاي مسيريابي معنايي • دستور ساختن درخت هاي مسيريابي معنايي • CREATE SRT loc ON sensors (xloc, yloc) ROOT 0 • مشکل: نگهداري درخت • دو بسط روي SRTها: • ذخيره چند بازه داده اي • نگهداري اطلاعات گره هاي پدر مجاور

11. درخت هاي چندگانه مسيريابي پرس و جو • مشکلات معماري عادي: • عدم تحمل خطا • عدم توازن بار • راه حل: • به کارگيري درخت هاي چندگانه پرس و جو

12. درخت هاي چندگانه مسيريابي پرس و جو • ساخت دوباره درخت ها • چگونگي ساخت دوباره درخت ها: • Periodically • Triggered • مشکلات اصلي: • ساخت درخت ها • همگام سازي درخت ها • تعداد ايستگاه هاي اصلي • مکان ايستگاه ها

13. مکان ايستگاه ها • حالت ايده آل • نزديک به ايده آل • چند ايستگاه • سياست FHF

14. پرس و جو هاي چندگانه • بر پايه اشتراک نتايج • دو فاز • آماده سازي پرس و جو (Query Preparation) • انتشار نتايج (Result Propagation)

15. شبيه سازي • دلايل شبيه سازي • بر پايه TOSSIM و TinyViz • مشکلات شبيه سازي

16. جمع بندي • پردازش پرس و جو در شبکه هاي حسگر • بهينه سازي حساس به انرژي • پخش و مسيريابي حساس به انرژي • درخت هاي مسيريابي معنايي • درخت هاي چندگانه • پرس و جو هاي چندگانه

17. منابع • S. Madden and J. M. Hellerstein, "Distributing queries over low-power wireless sensor networks", SIGMOD 2002. • S. Madden, M. Franklin, J. Hellerstein and W. Hong, "TinyDB: An Acquisitional Query Processing System for Sensor Networks," ACM Transactions on Database Systems, ISSN: 0362-5915, Volume 30, Issue 1, pp. 122-173, March 2005. • A. Munteanu, J. Beaver, A. Labrinidis and P. K. Chrysanthis, "Multiple Query Routing Trees in Sensor Networks," Proceedings of the IASTED International Conference on Databases and Applications (DBA05), pp. 145-150, Innsbruck, Austria, February 2005. • Y. Yao and J. Gehrke, "The cougar approach to in-network query processing in sensor networks," SIGMOD Record, Volume: 31, Issue: 3, pp. 9-18, September 2002. • S. R. Madden, M. J. Franklin, J. M. Hellerstein, and W. Hong. "Tag: A tiny aggregation service for ad-hoc sensor networks," OSDI 2002. • N. Trigoni, Y. Yao, A. Demers, J. Gehrke and R. Rajaraman, "Multi-query optimization for sensor networks," Proceedings of First IEEE International Conference on Distributed Computing in Sensor Systems (DCOSS 2005), Marina del Rey, CA, USA, June 2005.

18. با تشکر از: سوالات؟ دکتر رهگذر و حضار گرامي ...