[发明专利]分布式时空查询方法及系统

说明书

本发明涉及物联网数据处理技术领域，公开一种分布式时空查询方法及系统，以实现高效快速的查询。本发明方法包括：获取时空查询请求，所述时空查询请求包括所查询数据对象的空间坐标信息和时间信息；根据所述空间坐标信息计算所查询数据对象的中心点，然后依据Hilbert曲线将该中心点映射至对应一维空间；依据Chord路由协议将查询条件及客户端c地址路由至负责所述一维空间的服务器节点；负责所述一维空间的服务器节点根据所述空间坐标信息和时间信息结合分布式时空索引结构进行数据查询及整合处理。

技术领域

本发明涉及物联网数据处理技术领域，尤其涉及一种分布式时空查询方法及系统。

背景技术

随着无线通信技术、定位技术、嵌入式设备以及地理信息系统快速发展和普及，越来越多的传感设备被用于火势感知和预测中。在传感器实际部署中，受地域范围影响考虑到传输能耗和传输距离，在收集传感器信息时大都采用就近原则，如图1所示，区域1的传感信息都传递给就近A站的服务器存储，区域2的都传递给B站服务器存储。这样的物理部署架构可以使得收集节点利用本地就近优势实时报送传感信息至相关监测站点，降低收集节点无线传输的延时，可以进行面向比较广阔的地域范围进行火灾的监视。

然而，随着全局应用的不断开展，越来越多的应用需要直接进行全局式的火灾实时查询，这需要将查询请求投递至所有的站点数据库上，由于毫无目标性，这样分散式查询方法不但会造成资源浪费，而且查询效率非常低，在紧急时刻不能辅助指挥员进行火势研判。

发明内容

本发明目的在于公开一种分布式时空查询方法及系统，以实现高效快速的查询。

为达上述目的，本发明公开一种分布式时空查询方法，包括：

获取时空查询请求，所述时空查询请求包括所查询数据对象的空间坐标信息和时间信息；

根据所述空间坐标信息计算所查询数据对象的中心点，然后依据Hilbert曲线将该中心点映射至对应一维空间；

依据Chord路由协议将查询条件及客户端c地址路由至负责所述一维空间的服务器节点；

负责所述一维空间的服务器节点根据所述空间坐标信息和时间信息结合分布式时空索引结构进行数据查询及整合处理。

优选地，所述分布式时空索引结构的构建方法包括：

采用Hilbert曲线将将各站点服务器及各传感器终端所在的二维空间一维化；

用Chord组织站点服务器对等结构并分配索引空间，将以Hilbert曲线划分的空间对应到相应的站点服务器上；

各所述站点服务器在内存中建立FSTI多叉树，在所述FSTI多叉树中，每隔τ时间就产生一棵R树，并将至少两颗时序相邻的R树以携带各存储分段时间信息和指示相对应空间范围的R树存储地址的指针信息打包封装；然后通过与Chord的前驱节点和后继节点交互判断是否存在R树空间范围重叠和相邻的区域，如果存在空间上的重叠和相邻区域，建立向相对应的前驱节点和/或后继节点用于查询该重叠和相邻区域数据的链接。

与上述方法相对应的，本发明还公开一种分布式时空查询系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法相对应的步骤。

本发明具有以下有益效果：

可以根据时空查询请求携带的空间坐标信息快速定位到对应的服务器节点，然后再由该服务器节点根据时空查询请求中的空间坐标信息和时间信息结合分布式时空索引结构进行数据查询及整合处理；相比于传统的全局式的火灾查询方式，目的性明确，查询效率高，尤其是在紧急情况下，通过Hilbert曲线与子空间的映射关系、Chord网络对等组织结构和相对应的分布式时空索引结构确保了高效快速及精确的查询结果。