铁路沿线线型无线传感器网络节点部署策略

针对铁路沿线线型无线传感器网络的"能量空洞"现象,提出一种能耗均衡的非均匀部署优化策略.采用等腰三角形分区覆盖部署方式,根据网络规模和能量消耗模型求出分簇距离和簇内节点密度,对网络均匀分区并部署不同密度的传感器节点,同时对节点设置休眠/唤醒机制;通过与均匀部署策略和非均匀部署策略性能的分析对比,仿真结果表明,能耗均衡的非均匀部署优化策略有更高的网络能量利用率,可以有效延长网络生命周期并具有良好扩展性.     

一种基于能耗均衡的分区节点部署算法

鉴于能耗问题是无线传感器网络研究的重要问题, 首先建立一种非均匀部署网络拓扑模型, 该模型中越靠近sink 的区域节点部署越密集, 节点通信距离越小; 然后针对节点初始随机部署情况, 提出一种基于节点能耗均衡的分区域节点重部署算法, 该算法利用分区域的节点移动, 减少节点移动距离, 降低移动能耗, 提高算法收敛速度; 最后通过仿真表明, 所提出的算法可以用较少数量的节点覆盖监测区域, 保证网络中各节点能量均衡消耗, 提高网络生存周期.

     

无线传感器网络节点部署算法的优化研究

研究无线传感器网络的部署.无线传感器网络中靠近基站的传感器节点因需要转发其它节点的数据而消耗更多的能量,导致出现能量空洞,使网络生命过早地结束.为了避免能量空洞的形成,延长网络寿命,提出一种高效的节点部署算法.算法以最优工作节点数、中继节点部署方案和节点传输距离作为约束条件,以最大网络效率为优化目标进行研究.仿真结果表...     

基于网络效率的线性无线传感器网络优化部署算法

基于多跳的无线传感器网络,靠近sink的传感器节点因需要转发更多的数据,其能量消耗较多,从而在sink周围形成"能量空洞".采用更符合实际的单位部署成本的网络寿命,即网络效率作为优化目标.在仅已知网络规模和节点感知半径r的情况下,如何通过有效的节点部署来避免"能量空洞"并使网络效率最大,是一个极具挑战性的研究课题.提出了一种高效节点部署算法,求解出了最优工作节点数、最佳中继节点部署方案、最优节点传输距离.理论分析与模拟实验结果表明,算法不仅能够避免"能量空洞",而且相对于已有均匀与非均匀算法都能有效提高网络效率,因此该算法对构建低成本的无线传感网络应用系统具有重要意义.     

无线通信网络非等间距节点负载部署研究仿真

随着无线通信技术的发展,网络节点的部署问题成为无线网络中亟待解决的难题之一.由于网络负载配备不合理,严重影响了无线网络的工作计算效率.针对不等间距节点间存在负载不均衡和工作效率低等问题,提出采用分数阶达尔文粒子群算法,对无线通信网络中非等间距节点进行能量均衡和动态调节,根据网络节点的链路结构和相邻性的特点计算节点间的能量和距离,通过节点接收与传输距离对非等间距节点的能量进行计算,并将无线通信网络的信息流量与数据请求所需能量消耗采取提前估算处理,进而实现对各节点载荷的合理配置.搭建仿真平台,验证了提出的新型非等间距节点负载部署方法能够有效改善负载部署问题,节约更多的时间成本和功耗成本,有利于提高无线通信网络的效率,改善非等间距节点的覆盖率.     

基于萤火虫算法的无线传感器网络节点重部署策略

节点部署是无线传感器网络研究的重要问题之一。针对节点部署过程中的能量空洞问题,提出了一种基于萤火虫算法（FA）的节点重部署（NRBFA）策略。首先,在节点随机部署的传感器网络中,利用k-means算法进行分簇并引入冗余节点;然后,利用FA移动冗余节点,以分担簇头（CH）负载并均衡网络中节点的能耗;最后,再次利用FA寻找目标节点,从而更新冗余节点。该策略通过有效地移动冗余节点,减小了节点移动距离并降低了网络能耗。实验结果表明,该策略能够有效地缓解“能量空洞”问题,并且与基于虚拟力的分区节点重部署算法相比降低了算法的复杂性,且能更好地提高网络的能量效率,均衡网络负载,并将网络生命周期延长近10倍。     

基于Voronoi图的无线传感网休眠算法

针对无线传感网络的节点是高密度随机分布在部署区域可能产生重复覆盖而浪费节点和网络整体能量的问题,改进了一种基于Voronoi图的休眠算法。通过计算节点与其邻居节点和其产生的Voronoi图顶点的距离来判断该休眠节点,减少网络的整体能量消耗。仿真结果表明,所改进的休眠算法节约了网络的整体能量,延长了网络的生命周期。     

改进的无线传感器网络覆盖区域节点调度算法

节能覆盖对于提高无线传感器网络的性能有着重要的意义.针对当前传感器网络的算法中存在的热区问题,提出一种在传感器网络非均匀分布部署下的基于能量预测的节点覆盖调度算法.该算法首先对网络中的节点进行非均匀部署,离基站距离较近区域部署的节点密度较大,而较远的密度小,然后综合考虑节点覆盖效率和能量消耗进行节点调度,从而使能量消耗更加均衡,最后对该算法进行了仿真实验和性能分析.仿真结果表明与当前经典的覆盖节点调度算法相比,该算法提高网络覆盖率、降低了网络能耗,且网络生命周期也相应的延长,能够保证网络内大多数节点达到能耗均衡.     

基于能量感知的数据汇聚和路由协议

提出了一种分布式的高效节能的传感器网络数据收集和聚合协议,网络中节点根据与基站的远近划分成不同的层次.协议优先选择能量充足并且距离基站最近的节点直接与基站通信,其他节点的数据则通过邻接节点逐层聚合和转发,最后传送到该节点上.因为与基站通信的能量代价太高,直接与基站通信的节点能量消耗很快.当距离基站近的节点能量过低时,协议将选择距离基站较远的节点直接与基站通信.通过顶层节点迁移机制,MTP协议能够很好地将能量损耗均匀分布到所有节点.     

基于组合加权分簇的三维无线传感器网络覆盖控制方法*

节点部署是无线传感器网络的一个基本问题。针对传感器节点的能量有限,如何在有限的能量下,实现对目标区域的覆盖最大化,本文提出了一种能量有效的三维传感器网络覆盖控制算法,根据节点的可用能量,与邻节点的平均距离以及连通度的组合加权值来确定簇首节点,并通过仿真实验验证了该方法的能量有效性,研究结果表明,基于组合加权分簇的覆盖控制方法在保证一定的覆盖率以及连通性的前提下,降低了节点能耗,均衡了网络能量,延长了传感器网络的生存时间。     

Improvement of energy model based on cubic interpolation curve

In CAGD and CG,energy model is often used to control the curves and surfaces shape.In curve/surface modeling,we can get fair curve/surface by minimizing the energy of curve/surface.However,our research indicates that in some cases we can’t get fair curves/surface using the current energy model.So an improved energy model is presented in this paper.Examples are also included to show that fair curves can be obtained using the improved energy model.     

基于MSP430的无线充电器系统设计

本设计是基于手机锂电池来研究无线电能传输的,采用电磁感应方式进行电能传输。首先,对系统电能传输方式和锂电池充电的工作原理进行分析,其次对系统的硬件和软件进行分析。在理论分析的基础上,借助工具对无线充电系统进行调试,采取数学数据分析方法对设计系统进行验证,分析出系统传输电能的最大距离、最优效率、最大功率,最终设计出多功能无线充电平台。     

超网络能量研究与应用

图能量是图论研究的重要内容,图能量及其变种已在无向图、有向图、混合图等其他多种类型的图中得到很多成功的应用。超网络是一类较传统意义上的复杂网络更为复杂的网络。大多数图能量均是基于矩阵特征值计算得到的,无法推广应用到超网络中,应用范围受限。基于网络维数的网络能量已先后应用于无向图、有向图等多种类型图的分析研究中,并与无向图的图能量及有向图的斜能量等其他类似能量之间存在密切关联。基于超网络的超网络维数,结合网络能量,将超网络维数应用于超网络中,提出了超网络的超网络能量,给出了超网络能量的若干上下限,论证了超网络的超网络能量与图的网络能量之间的内在关联,最后分析了超网络的超网络能量若干重要性质。     

公共机房微机节能方法探索

分析了微机机房管理中不容忽视的能耗问题,探讨了通过加强机房节能技术应用与管理维护等方面的工作,以达到机房节能降耗的目的的相关方法与手段     

节能降耗系统平台及关键技术研究 *

针对目前工矿企业节能降耗所遇到的问题 ,提出企业节能应该首先实现能源管理信息化 ,由注重单体设备节能向系统优化节能转变。基于此理念 ,构建了基于分布式体系架构的节能降耗系统平台 ,对企业生产环节和关键设备的能源消耗实行全面监测、管理和控制 ,实现节能的制度化和长效化。     

钢铁企业能源中心系统设计

在钢铁企业生产过程中,能源的稳定供给是保证正常生产的必备条件之一.如何高效、合理利用能源,已成为当今钢铁企业必须面对和亟待解决的战略问题.为了加强对钢铁企业复杂多样的能源介质和能源设施的综合管理,以国内某大型钢铁联合企业为背景,针对该企业能源管理分散和调度系统独立等问题,从系统总体结构和系统主要功能等方面介绍了能源中心...     

能耗感知的绿色数据库研究综述

随着全球的低碳化趋势以及以数据为中心的计算趋势,研究节能的绿色数据库系统已成为政府、企业和学术界共同关注的问题。然而,已有的数据库系统与算法大都针对性能目标而设计,缺乏对能耗的感知与处理,包括能耗有效性以及能耗同比性等问题的考虑。围绕绿色数据库系统的发展需求,对绿色数据库技术中的关键问题进行了讨论,重点阐述了数据库系统能耗有效性,以及面向数据库节点集群的能耗同比性等问题。在此基础上,给出了能耗感知的绿色数据库技术的未来发展方向,为该方向的进一步深入研究提供新的参考。     

基于无线充电技术的新型电子教鞭设计

针对传统电子教鞭需要经常更换电池的弊端和不利情况,提出了一种基于无线充电技术的新型电子教鞭设计方案。该方案由于将无线充电技术用于电子教鞭,使电子教鞭具备了特点,实现了可对电子教鞭进行无线充电的功能。该基于无线充电技术的新型电子教鞭由收发器和控制器构成。其中收发器用于将电能以电磁能形式发送出去和无线数据接收,控制器用于将接收到的电磁能转化为电能和对电脑的遥控操作。本设计具有便捷、结构简单等优点。     

冶金企业能源管理系统

介绍了冶金企业能源管理系统的架构与功能,探讨了建设能源管理系统的技术路线,并对能源管理系统的技术发展做了叙述。针对冶金工业能源消耗的居高不下和环境质量的不如人意的问题,采用信息技术作为平台,综合新技术、新工艺、配套技术和管理措施,减少能源消耗,形成安全、稳定、经济和高效的能源供给系统,这对于降低钢铁生产成本,改善环境质量,提高产品的市场竞争力具有极为重要的意义。     

Energy absorption capacity; a new concept for stability analysis of nonlinear dynamic systems

Stability is the main concern considered for every system. Generally the well‐known Lyapunov and input‐output stability methods are utilized for the stability analysis of nonlinear systems. These methods face serious difficulties as the size and complexity of the systems increases. In this paper a new approach is presented to overcome this problem by introducing a new concept “Energy Absorption Capacity” (EAC) for every component. The EAC of the system can be derived from its component EACs considering their interaction. It is shown that the stability of every individual component is assured if its EAC has a positive value. The proposed approach is less conservative compared to a Lyapunov‐based approach. This is due to its reliance on EAC as the extreme value of energy function rather than the function itself. Some examples are given to support the proposed approach. Copyright © 2009 John Wiley and Sons Asia Pte Ltd and Chinese Automatic Control Society