基于能量感知的AODV路由协议

AODV协议是基于最小跳数的,而没有考虑节点的剩余能量,这就容易使某些节点过早的死亡。针对这一问题,结合能量有效路由,提出了一种基于能量感知的AODV协议(AODV-EA)。新考虑了节点的剩余能量,在路由建立过程中,中间节点转发路由请求RREQ时,延迟一个与能量成反比的时间,这就最大可能地选择了路径中节点能量大的路径。仿真结果表明:改进的协议与原协议相比,推迟了节点的死亡时间,降低了丢包率。     

无线传感器网络能量感知增强树型路由协议研究

现有的无线传感器网络路由协议普遍采用设定固定最小能量阈值的方法来避免低剩余能量的节点被选为数据转发节点,以防止因节点过早死亡而导致的网络结构破坏。然而这种方法缺乏应用灵活性。在本研究提出的能量感知增强树型路由协议中,设定了随着网络整体能量下降而动态变化的节点剩余能量阈值,以使得网络中所有节点的能量均衡下降,且采用了同质化加权求和的方法将邻居节点节省的路由跳数和剩余能量同时考虑进路由决策过程。最后,实验结果显示该协议可进一步提高网络稳定性。     

Ad Hoc网络基于能量消耗的动态源路由协议

为了节省路由能耗,增加网络中节点生存时间,提出一种基于能量消耗的Ad Hoc网络动态源路由协议（ECDSR）。该协议以路由剩余能量、路由能耗预测、路由能量延时3个参数作为路径能量评价的参数。其中剩余能量参数反映了节点当前的剩余能量状态,能耗预测参数反映了节点能量的变化情况,能量延时参数能够保护低能量节点,屏蔽能量状况差的路由路径。仿真结果表明该协议相对于动态源路由（DSR）可以在网络时延和协议开销增加不明显的前提下,提高网络的生存时间等网络性能。     

基于能量感知与能量均衡的ZigBee网络树路由算法研究

针对传统ZigBee网络树路由算法存在节点能量消耗大的问题,提出了一种改进的基于能量感知和能量均衡的ZigBee网络树路由算法。该算法将邻居节点考虑在内,在确定路由的下一跳节点时,在更大的搜索范围内寻找路由开销最小的网络路径来降低功耗,同时根据路径上节点的剩余能量选择累积路径损耗和路径能量消耗较低的路径进行数据发送,从而降低了网络的总体能耗。仿真结果表明,该算法能避开能量过低的节点进行数据传输,实现了节点的能量均衡,延长了节点的生存时间。     

能量捕获无线传感器网络中速率自适应路由算法

能量捕获无线传感器网络是无源感知技术中非常重要的一类,它能够有效解决节点能量受限的问题,保持网络运行的持续性.现有的路由方法并未充分利用节点的能量捕获特性,也没有考虑到链路的成功收包率和节点的传输速率.为进一步提高网络的性能,提出了一种结合链路成功收包率的速率自适应路由算法.通过对节点的剩余能量和链路的成功收包率进行建模,给出了一个节点可作为路由中继节点所需要满足的两个条件;基于优化方程,为传输路径上的每一跳节点自适应配置时延最小化的传输速率;提出路由发现步骤来找出端到端传输时延最小的传输路径.实验结果表明,相比于固定传输速率的路由算法,所提算法所得到的传输路径具有较低的端到端传输时延和较高的吞吐率.     

一种基于能量感知的无线传感器网络混合路由协议

针对无线传感器网络的资源局限性、自组织性和网络拓扑结构的不确定性,提出了一种基于能量感知的平面路由和层次路由的混合路由协议。该协议可根据节点剩余能量的表现来判断节点的当前状态和路由选择,网络中各节点以"尽力而为"传输数据和"不得已"动态建立自适应簇头的方式进行网络通信。仿真结果比较表明:该协议具有较高簇头生成率和可靠的数据交付率,能更有效降低网络能量消耗。     

基于网络编码的Ad Hoc网络能量感知路由策略

针对Ad Hoc网络终端节点能量受限对全网路由的影响,提出了一种基于网络编码的能量感知路由协议(Energy-aware Routing Protocol for Ad Hoc Network based on Network Coding,ERPNC)。ERPNC采用数据流速率匹配的方法,利用节点编码机会降低能量消耗,同时通过节点剩余能量值和节点能耗速度预测节点剩余生存时间,并结合路径总能耗和节点剩余生存时间提出新的路由评价函数和路由发现策略。此外,ERPNC通过引入本地路由维护策略来减少路由断裂和数据包重传情况的发生。仿真结果表明:与其他相关路由协议相比,ERPNC能够有效降低传输能耗,均衡网络能量消耗,延长网络寿命,提高网络吞吐量。     

多级能量异构无线传感器网络的能量预测和可靠聚簇路由协议

传感器网络技术是普通计算中实现位置感知和上下文感知的主要技术手段,有着广泛的应用前景.文中提出了一种适合普适计算环境下多级能量异构尢线传感器网络的新的剩余能量预测REP模型和可靠聚簇路由RCR协议.协议中节点通过建立相邻节点剩余能量预测机制,使选举簇头节点的概率与节点当前剩余能晕直接相关,以优化数据传输路径.均衡节点的能量消耗.延长网络寿命.此外还通过多簇头方法.采用每个簇由多簇头节点共同承担簇头节点的作用,提高数据传输可靠件.仿真实验结果表明,RCR协议能获得比LEACH协议和HEED协议等主要聚簇协议更长的生存时间、更高的能量利用率和更高的数据传输可靠性.     

一种改进的基于能量效率的AODV路由协议

传统的按需距离矢量路由协议（AODV）使用基本的路由发现算法建立从源节点到目的节点的路由,不考虑节点当前的剩余能量大小,整个网络的生存期受到影响。提出了一种改进的按需距离矢量路由协议（EM-AODV）。它在建立路由的过程中使用了一种考虑节点剩余能量的算法,来确定路由请求报文的转发时延,选取剩余能量较多的节点建立路由。仿真结果表明：EM-AODV较AODV提高了能量使用效率,延长了网络生存期。     

反向散射通信网络中的能量优化路由协议

针对反向散射通信中无源节点传输范围不同，获得能量不同的问题，提出一种能量优化路由协议(EORP),实现较短路径下节点间的能量均衡。为无源节点调整转发区域，降低转发冗余；动态调整路由度量的权重，实现不同区域能量均衡性和有效性的权衡；划分稳定区域，通过稳定点和备用点之间的协作进一步降低能量消耗。实验结果表明，与AODV和RCRP相比，EORP能有效地延长网络生存期，降低剩余能量方差和能量消耗，提高网络吞吐量。     

社区产消者能量分享研究综述

随着可再生能源和智能电网技术的发展,能源产消者作为一类新型终端用户,已在能源优化与管理方面表现出更为主动灵活的作用,对提高社区能源效率、提升能源经济性和改善本地配电网稳定性具有重要影响.首先,总结了常见的社区能源产消者类型及其特点,指出其在智能电网需求侧实现能源优化的灵活性和潜在价值;其次,剖析了社区能量分享的典型模式,归纳了各自的基本特征、优势与局限性;然后,在此基础上探讨了社区产消者能量分享涉及的能源数据预测方法、博弈问题均衡分析及分布式优化算法;最后,对社区产消者能量分享的前瞻性难点问题进行了展望,以期为相关研究提供参考.     

一种无线传感器网络跨层能量模型及能耗计算

首先提出了一种基于无线传感器网络数据链路层的跨层能量模型。该能量模型考虑了网络层、物理层以及信道对能量损耗的影响。然后通过NS2仿真确定了模型中的重要因素对能耗的影响,并在此基础上推导了计算能耗的数学模型。最后通过对仿真结果的拟和得出模型中的参数,从而获得了能耗的计算公式。     

基于人体能量的微传感器节点能量利用方法

计算技术、通信技术和微机电技术的快速发展为智能传感器网络的广泛使用提供了坚实的技术基础。能量供给技术是智能传感器网络的关键技术，因为只有长效、低廉的能量才能保证微传感器节点的正常运行和发挥其独特的作用。传统的电池供能技术已满足不了大规模传感器网络微节点对能量的需求。因此，需要研究新的节点能量供给方法和技术以满足微节点的特殊需求。本文讨论了基于微机电系统（MEMS）技术收集人体能量为微节点供能的方法，并给出了相应的计算模型，这些模型对传感器微节点的能源设计和智能传感器网络的广泛应用具有重要意义。     

低功耗蓝牙模块能耗特征分析

煤矿电气设备可通过集成低功耗蓝牙模块,实现低功耗蓝牙通信功能,但在集成设计过程中,需要根据低功耗蓝牙模块的能耗特征设计电源保护电路、计算电池容量。针对该问题,在不同供电电压和射频功率下,采用高端电流监测芯片ZXCT1010对低功耗蓝牙模块在复位、初始化、广播、连接等不同工作状态下的能耗特征进行了分析。结果表明:低功耗蓝牙模块在射频收发时的能耗较大,且射频收发持续时间短,在射频静态时的能耗小,且射频静态持续时间长;低功耗蓝牙模块能耗受射频功率变化影响小,但受供电电压变化影响较大,供电电压越高,低功耗蓝牙模块各运行状态下的工作电流越大、能耗越大。因此,低功耗蓝牙模块集成应用时,应提供合适的供电电压,但无需限制射频功率。     

Minimizing residential electrical energy costs using microcomputer energy management systems

Load dependent or time dependent pricing structures provide electrical utilities with a means to use their existing capacities more effectively. Assuming that some type of load or time dependent price structure will be implemented by most utilities in the near future, it is worthwhile to assess the use of microcomputer energy control systems for minimizing residential electrical energy costs. This paper discusses the development of an optimizing energy management algorithm to reduce the cost of electricity under either a time-of-use or demand dependent price structure. A computer model which simulates the electrical demand and energy needs of a typical residence was developed to test the effectiveness of the optimizing algorithms. The results are presented for a period of 30 days for each season and price structure, under varying demand profiles. For a customer with an all-electric home using 2000 kWh each month, a savings of $140 a year is very realistic.     

The design of energy transfer filters for energy focus filtering

This paper is concerned with extending the energy transfer filters (ETFs) designs to a more general case where the design requirement is to focus signal energy from different input frequency bands into a desired output frequency range. ETFs are a class of non-linear filters recently proposed by the authors to employ non-linear effects to transfer signal energy from one frequency band to a different frequency location. The new ETF designs considered in the present study involve the development of an algorithm for determining output frequencies of non-linear systems subject to an input the frequency components of which are located in two separate frequency intervals and a new procedure for the implementation of the filter design. The results achieved provide an effective approach to the solution to a more general ETF design problem.     

Electromagnetic vibration energy harvesting device optimization by synchronous energy extraction

This paper investigates a new application of nonlinear techniques for vibration energy harvesting. The Synchronous Electric Charge Extraction (SECE) energy harvesting technique for piezoelectric generators is extended and adapted to electromagnetic generators. This new circuit, which is the dual of the SECE circuit, is named SMFE for Synchronous Magnetic Flux Extraction. A theoretical model is developed, and the harvested power is simulated. Comparisons with a classical energy extraction approach show that between 2.5 more power and 10% less power can be harvested, depending on the generator characteristics. It also allows the maximum power to be harvested whatever the value of the load. Finally, the SMFE circuit was embedded and tested on a simple centimeter-scale electromagnetic harvester. Measurements confirm the theoretical operating principle of the circuit.     

Modeling China's energy consumption behavior and changes in energy intensity

China's demand for energy has grown to fuel its rapidly expanding industrial, commercial and consumer sectors. At the same time, China has become the second largest consumer of petroleum products having surpassed Japan for the first time in 2003. The environmental consequences of a continuation of these trends will have global implications. Government policies and consumers have become more environmentally aware, but the ability of governments to formulate policies has been hindered by the lack of data on inter-factor and inter-fuel substitution possibilities. In this paper Allen partial elasticities of factor and energy substitution, and price elasticities of energy demand are calculated for China's industrial economy using a two-stage translog cost function approach for the period 1995–2004. The results suggest that energy is substitutable with both capital and labor. Coal is significantly substitutable with electricity and slightly complementary with oil, while oil and electricity are slightly substitutable. China's energy intensity is increasing during the study period and the major driver appears to be due to the increased use of energy-intensive technology.     

压电式能量收集器中能量提取电路的研究进展

详细介绍了国内外研究人员针对压电式能量收集器提出的各种能量提取电路,并分析了各种电路的实现原理与工作过程.从能量转换效率的角度,对几种不同的能量提取电路进行了对比分析,在此基础上,介绍了最新改进的能量提取电路结构.总结了压电式能量收集器中能量提取电路的未来发展趋势和方向.