【技术实现步骤摘要】
基于物联网数据流滑动窗口模型的实时区间查询方法
本专利技术涉及物联网数据流处理领域,具体涉及一种基于物联网数据流滑动窗口模型的快速区间查询方法。
技术介绍
随着物联网的快速发展,RFID阅读器、各种传感器等智能设备被广泛应用于物体监控、信息采集、数据过滤等领域。之后,大量的物联网数据流通常会从这些设备生成并发回。因此,物联网数据流的在线处理和分析对于物联网场景中的许多实时应用程序来说都是至关重要的。通常,物联网数据流在快速下连续生成新元素,导致大量数据无法存储在当今的设施中。因此,这些流的处理算法面临严格的时间和空间约束。因此,物联网数据流对流上数据的查询问题提出了巨大挑战。本专利技术关注物联网数据流滑动窗口的n个最新元素,物联网数据流记为δ,并研究滑动窗口上物联网数据流中的(ε,L)-ApproximateRangeEmptiness-problem,即近似范围(ε,L)内的空查询问题,表示为(ε,L)-ARE-problem。在物联网数据流δ的一次扫描的约束下,(ε,L)-ARE-problem的主要任务 ...
【技术保护点】
1.一种基于物联网数据流滑动窗口模型的快速区间查询方法,其特征在于,包括如下步骤:/n1)在服务器中建立基于(ε,L)-ARE-problem的数据结构D,所述数据结构D在任意时间点t,t>0,使用的内存位的数量为
【技术特征摘要】
1.一种基于物联网数据流滑动窗口模型的快速区间查询方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)在服务器中建立基于(ε,L)-ARE-problem的数据结构D,所述数据结构D在任意时间点t,t>0,使用的内存位的数量为
所述数据结构D包括4个独立的哈希函数hj,j∈{1,2,3,4},以及与哈希函数分别对应的4个哈希表Bj,j∈{1,2,3,4};其中,每个哈希表包含g个桶,g={1,...,n/24},g∈N*;每个桶包含8个槽,记为s[q],q={1,2,...,8};
任一槽s[q]包括三部分:s.Fp、s.P↑和s.P↓,s.Fp用于存储物联网数据流δ中对应元素的指纹;s.P↑用于存储指向链接的单元格列表的指针,该指针首先按照时间戳的升序排列,然后按偏移值的升序排列;s.P↓用于存储指向链接的单元列表的指针,该指针首先按照时间戳的升序排列,然后按偏移值的降序排列;
对于链接的单元格列表中的任一单元格,记为c,由s.P↑或s.P↓指向,包含三个部分:c.Ts,c.O和c.Pt,其中,c.Ts用于存储物联网数据流δ中对应元素的时间戳;c.O用于存储对应元素在物联网数据流δ中的偏移量;c.Pt用于存储指向该链接的单元格列表的下一个单元格的指针;
对于在时间点t,物联网数据流δ连续生成的n个最新元素中的任一元素et,采用表示元素et所在块的值,哈希函数hj使用作为其关键字,映射到其对应哈希表中的位置,记为
所述数据结构D还包括一个独立的哈希函数f,f的使用范围为对于在时间点t,物联网数据流δ连续生成的n个最新元素中的任一元素et,通过哈希函数f产生这个元素的指纹,记为
2)在时间点t,输入查询区间I=[a,b],通过数据结构D判断查询区间I的端点元素a、b分别与滑动窗口W(t,n)的交集是否为空集;
首先,判断端点元素a:设置元素a的时间戳,记为Tt;设置元素a所在块的值,记为aB;设置元素a所在块内偏移量,记为aO;生成端点元素a在4个哈希表中散列桶的位置,Bj[hj(aB)],以及生成元素a的指纹f(aB);
当哈希表中4个散列桶中存在一个槽,记为s[a],使得s.Fp=f(aB),设置c为s.P↓指向链接的单元格列表的第一个单元格,并且当c≠NULL,c.Ts≤(tmodn),设置c指向c的下一个单元格指针,则当元素a在物联网数据流δ中偏移量大于其块内偏移量时,判定端点元素a与滑动窗口W(t,n)的交集不为空集;
其次,判断端点元素b:设置元素b所在块的值,记为bB;b所在块内偏移量,记为bO;生成端点元素b在4个哈希表中散列桶的位置,Bj[hj(bB)],以及生成元素b的指纹f(bB);
当哈希表中4个散列桶中存在一个槽,记为s[b],使得s.Fp=f(bB)...
【专利技术属性】
技术研发人员:王修君,莫磊,赵伟,郑啸,
申请(专利权)人:安徽工业大学,
类型:发明
国别省市:安徽;34
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