چکيده— شبکه های حسگر بیسیم (WSN) برای کشف اطلاعات در محیط های گسترده ای که به لحاظ اطلاعاتی ارزشمند هستند، جالب توجه می باشند. این شبکه ها باعث ارتقای کاربرد های ماموریتی-بحرانی نظیر پایش میدان نبرد، مانیتورینگ محیط و واکنش فوری می شوند. با این وجود، به منظور بهره برداری کامل از این شبکه ها در کاربرد های مذکور برای کشف اطلاعات، روش های مقیاس پذیر که به لحاظ مصرف انرژی نبز کارآمد باشند، ضروری هستند. شبکه های حسگر بیسیم چند بعدی، برای تشخیص و جمع آوری اطلاعات مربوط به چندین مشخصه (داده های چند بعدی) بکار می روند. این شبکه ها، چالش های منحصر بفردی را در زمینه انتشار اطلاعات، ذخیره سازی اطلاعات، و پردازش پرس و جوی درون-شبکه ای (کشف اطلاعات) مطرح می سازند. ما در مقاله حاضر، روشی جدید را برای کشف اطلاعات در شبکه های WSN چند بعدی پیشنهاد می نماییم که می تواند به صورت قابل توجهی، عمر شبکه را افزایش داده و زمان نهفتگی پردازش پرس و جو را به حداقل برساند؛ که نتیجه آن، ارتقای کیفیت سرویس (QoS) می باشد که دارای مزایای بسیار زیادی در کاربرد های ماموریتی-بحرانی هستند. ما یک روش توزیع شده با چندین سطح از تفکیک را به منظور تفکیک سریع پرس و جو، پیشنهاد می نماییم. ما نتایج شبیه سازی را نیز ارائه می نماییم تا نشان دهیم که روش پیشنهادی برای کشف اطلاعات، در مقایسه با روش های فعلی، پیشرفت قابل ملاحظه ای را در بهبود زمان نهفتگی تفکیک پرس و جو، ایجاد می نماید. بعلاوه، نتایج حاصله اثبات می نمایند که ارتقای کیفیت سرویس با صرفه جویی قابل ملاحظه ای در میزان انرژی در سطح شبکه همراه می باشد که این مساله، عمر مفید شبکه را افزایش می دهد.

Abstract:  Wireless sensor networks (WSN) are attractive for information discovery in large-scale data rich environments and can add value to mission-critical applications such as battle-field surveillance, environmental monitoring and emergency response. However, in order to fully exploit these networks for such applications, energy-efficient and scalable solutions for information discovery are essential. Multidimensional WSNs are deployed in complex environments to sense and collect data relating to multiple attributes (multidimensional data). Such networks present unique challenges to data dissemination, data storage and in-network query processing (information discovery). In this paper, we propose a novel method of information discovery for multidimensional WSNs that can significantly increase network lifetime and minimize query processing latency, resulting in quality of service (QoS) improvements that are of immense benefit to missioncritical applications. We propose a distributed solution with multiple levels of resolution to enable fast query resolution. We present simulation results to show that the proposed approach to information discovery offers significant improvements on query resolution latency in comparison with current approaches. In addition, the results prove that the QoS improvements come with significant network-wide energy savings that will result in an increase of the network lifetime.