物联网分布式数据处理技术--存储查询与应用(高等学校电子信息类图书)

本书共11章。首先，介 绍了物联网分布式数据存储 与查询技术的相关概念和研 究进展（第1和第2章）；然 后，详细介绍了多种物联网 类型下的数据存储与查询技 术（以Top-k查询为主要查 询类型），这些物联网类型 包括WSN（第3、4、5章） ， WSAN（第6章）， TWSN（第7、8章）， TMWSN（第9章）和传感云 系统（第10章）；最后，简 要介绍了物联网分布式数据 存储与查询技术的相关应用 （第11章）。 本书可以作为物联网工 程相关专业研究生学习用书 ， 也可以作为相关领域科 研工作者的参考用书。

马行坡，博士(本、硕、博均毕业于中南大学)，副教授，硕士研究生导师，工信部物联网工程急需紧缺人才，信阳师范大学青年南湖学者，澳大利亚联邦科学与工业研究组织（CSIRO)访问学者。主要研究方向为物联网分布式数据处理、云计算与边缘计算，发表论文30余篇，其中SCI、EI收录20余篇，以主要完成人参与国家自然科学基金青年项目2项，主持完成河南省自然科学基金面上项目1项，主持河南省科技发展计划-科技攻关类项目1项，获批国家留学基金委留学项目1项，授权国家发明专利4项。

第1章 概述 1.1 物联网分布式数据存储与查询相关概念 1.1.1 物联网的概念 1.1.2 物联网的特点和系统架构 1.1.3 物联网发展面临的挑战 1.2 物联网的边缘网络 1.2.1 无线传感器网络 1.2.2 双层传感器网络 1.2.3 双层可移动传感器网络 1.2.4 RFID网络 1.3 物联网中的分布式数据存储与查询 1.3.1 问题背景 1.3.2 面临的挑战 1.3.3 性能评价标准 本章小结 第2章 物联网分布式数据存储与查询技术的研究进展 2.1 WSN中的分布式数据存储与查询技术的研究进展 2.1.1 研究必要性 2.1.2 具体研究内容和面临的挑战 2.1.3 WSN数据存储与查询方案的分类标准 2.1.4 典型方案 2.1.5 各种方案综合比较 2.1.6 未来研究重点 2.2 WSAN中的分布式数据存储与查询技术的研究进展 2.2.1 WSN面向WSAN的适用性分析 2.2.2 关于WSAN的现有数据存储与查询方案分析 2.2.3 关于WSAN的现有数据存储与查询方案的综合比较分析 2.2.4 WSAN中的自适应数据存储与查询的新研究思路 2.3 TWSN和TMWSN中的分布式数据存储与查询在安全性上的研究进展 本章小结 第3章 WSN中基于虚拟环的分布式数据存储与查询技术 3.1 技术背景 3.2 基站协作下的最优环分布式数据存储方案VRS 3.2.1 VRS网络模型与假设 3.2.2 网络部署区域中虚拟环的形成 3.2.3 VRS方案中的数据存储机制 3.2.4 VRS方案中的数据查询策略 3.2.5 最优环的确定方法 3.2.6 VRS方案的性能效果 3.3 无基站协作下的最优环分布式数据存储 3.3.1 预备知识 3.3.2 问题描述与总体方案设计思路 3.3.3 确定最优数据存储环的分布式算法 3.3.4 SVSR方案中的数据存储算法 3.3.5 SVSR方案中的数据查询算法 本章小结 第4章 WSN中基于虚拟云的分布式数据存储与查询技术 4.1 技术背景 4.2 相关概念和定义 4.3 虚拟云的初始构建方法 4.4 虚拟云的动态调整方法 4.4.1 虚拟云动态调整时需要考虑的因素 4.4.2 虚拟云中主链路节点能量不足时的调整策略 4.4.3 虚拟云的动态扩展方法 4.4.4 虚拟云的动态收缩方法 4.4.5 虚拟云动态收缩的实现方法 4.4.6 节点类型的判断以及更新策略 4.5 虚拟云的自我修复方法 4.6 基于虚拟云的WSN分布式数据存储与查询方法 4.6.1 基于虚拟云的WSN分布式数据存储 4.6.2 基于虚拟云的WSN分布式数据查询 本章小结 第5章 WSN中的距离约束Topk查询技术 5.1 技术背景 5.2 网络模型和LAP(D, k)问题回顾 5.2.1 网络模型 5.2.2 LAP(D, k)问题回顾 5.3 LAP(D, k)查询下的LAPDK算法 5.3.1 LAPDK算法 5.3.2 LAPDK算法中的路由 5.3.3 正六边形单元的划分和簇头的选择 5.3.4 单元内部LAP(D, k)问题 5.3.5 LAPDK算法中的动态规划算法 5.3.6 优化LAP(D, k)的初步解 5.4 实验结果与分析 5.4.1 实验场景与参数设置 5.4.2 场景1中的实验结果 5.4.3 场景2中的实验结果 5.4.4 场景3中的实验结果 本章小结 第6章 WSAN中自适应数据存储与查询技术 6.1 技术背景 6.2 SRMSN方案中的WSAN模型与问题定义 6.2.1 WSAN模型 6.2.2 问题定义 6.3 SRMSN方案 6.3.1 SRMSN方案概述 6.3.2 自适应位置优化 6.3.3 最佳持续停留时间的确定 6.4 SRMSN方案的性能评估 6.4.1 延迟性能测试结果 6.4.2 能效和负载均衡性能测试结果 本章小结 第7章 TWSN中基于“时间-顺序-分值”加密绑定的安全Topk查询技术 7.1 技术背景 7.2 相关模型与定义 7.2.1 网络模型 7.2.2 查询模型 7.2.3 安全威胁模型 7.2.4 问题描述以及相关定义 7.3 Topk查询数据的真实性和完整性验证方案VSFTQ 7.4 VSFTQ分析 7.4.1 安全性分析 7.4.2 能效性分析 7.5 仿真分析实验 本章小结 第8章 TWSN中基于分值关联的安全Topk查询技术 8.1 技术背景 8.2 网络模型与相关定义 8.2.1 网络模型 8.2.2 相关定义 8.3 VPP方案介绍 8.3.1 传感器节点的感知数据预处理方法 8.3.2 数据存储节点的Topk查询处理方法 8.3.3 Sink节点的Topk查询结果的数据完整性检验方法 8.4 VPP方案的安全性、 能效性与计算复杂性分析 8.4.1 VPP方案的安全性分析 8.4.2 VPP方案的能效性分析 8.4.3 VPP方案的计算复杂性分析 8.5 仿真分析实验 本章小结 第9章 面向TMWSN的安全Topk查询技术 9.1 技术背景 9.2 模型与假设 9.3 VIPTQ协议介绍 9.3.1 传感器节点的数据预处理 9.3.2 数据存储节点的Topk查询处