基于贪婪策略的传感器节点数据存储的磨损均衡算法研究

发布时间：2020-09-10 16:12

　　 无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)的日常使用中会涉及到大量的数据信息,这些数据信息记录了监控区域中各方面的信息,通过数据链路以及网络拓扑将信息从根节点传递到路由节点,最后通过卫星等手段使监控人员获得有效的信息。近年来,无线传感器技术日渐得到了国内外的关注,技术上也逐渐趋于成熟。监测采集实验场中的各类数据信息是WSN的根本任务。WSN的网络是一种新型网络,其网络的主要核心支撑就是对监测区域的各类物理信息,所以论其监测环境和传感器的拓扑问题怎样变换,WSN的使用者最为关心和需要的是有效数据的传递和存储,这样才能保障后续的研究有高效、可靠、实时的数据。因此怎么样获取高效、可靠、实时的数据就成为了WSN的重要探索的问题。本文主要针对无线传感器网络节点中的NAND FLASH存储器以物理块为单元进行先擦除再读写的操作,从而造成物理块的擦除次数不均衡减少存储器使用寿命,提出了贪婪策略的分区地址映射磨损均衡算法,即当读写数据时首先查找逻辑地址,然后根据磨损擦除系数进行贪婪选择,选择出新的物理块进行读写操作,而老的物理块进行冷热数据迁移,进入等待擦除。贪婪策略相较于其他策略可以给出更加快速,更加优良的解决方案。贪婪策略通过逐步的设计和运算来试图解决问题,其可以通过系统中已有优化参数进行进一步的优化选择,每当做一次贪婪判断就会将所判断的问题细分化为一个相对较小的问题,进而保证整体的解也是在一定条件下的优质解集。通过软件的方法对NAND FLASH存储器进行模拟,验证本文设计的贪婪策略的分区磨损均衡算法对存储器的磨损均衡的作用。之后将本算法与FLASH转译层(FTL)比较,本算法的内存占用大小为512K,大大减小了系统开销;在阈值的选择比较中,经过磨损均衡量和数据写入效率的综合考量下,本文选择阈值为50作为算法的理想阈值,这样NAND FLASH存储器的数据写入效率为66.59%,物理块的擦除次数分布更加均衡。
【学位单位】：江西农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2016
【中图分类】：TP333;TP212.9;TN929.5

【参考文献】

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本文编号：2816023