基于有限状态自动机的传感网分布式复杂事件处理

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无线传感网络(Wireless sensor network, WSN)为人们提供了新的感知物理环境的手段,如何从其产生的数据流中识别出有意义的数据和事件并加以处理已经成为了当前研究的热点。复杂事件处理(Complex Event Processing, CEP)是一种能够从连续数据流中快速提取和识别有意义信息的技术。传统的CEP框架采取集中式结构,在这种结构中,传感器节点只进行数据的采集、简单过滤以及传输,数据在服务器上进行所需的处理。这种方式存在着以下缺陷:不能充分利用传感器节点上的资源(包括存储空间、计算能力等),WSN中数据传输量较大,CEP的响应速度过慢。基于有限状态自动机(Finite-State-Machine,FSM)的传感器CEP框架采用分布式结构,在传感器网络节点上对事件进行过滤、组合和处理,从而有效地减少了WSN中的数据传输量和加快了系统的响应速度。该CEP框架使用树形拓扑结构对网络进行分层管理,用于支持复杂事件的层次化抽象建模以及处理。该框架中单个节点上的CEP引擎基于FSM实现。FSM用于管理业务状态的变迁和复杂事件的处理。单个节点上的CEP引擎采用FSM模型描述业务逻辑并提供模型定义的接口。事件发生时,CEP引擎会自动根据当前业务状态和FSM中预先定义的CEP逻辑,自动进行复杂事件的识别与响应,从而完成CEP管理的功能。另外,较低层节点中用于进行CEP管理的FSM也可以输出事件,低层节点输出的事件是高层节点的输入事件,从而实现了分布式CEP框架的分层构架。最后,通过实验分析证明了基于FSM的传感器网络CEP框架实现了预定的功能,达到了预定的性能。
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