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算法能耗复杂度的定义与推导 被引量:4
1
作者 宋杰 马忠义 +2 位作者 徐澍 鲍玉斌 于戈 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期709-723,共15页
计算机系统的性能优化研究早期关注硬件性能,后来更关注软件性能.能耗优化研究与之类似,近年来,面向软件或代码的系统能耗优化方法研究受到重视,而算法作为代码的抽象,其能耗评价技术更是一个研究重点.现有算法能耗研究大多针对特定算... 计算机系统的性能优化研究早期关注硬件性能,后来更关注软件性能.能耗优化研究与之类似,近年来,面向软件或代码的系统能耗优化方法研究受到重视,而算法作为代码的抽象,其能耗评价技术更是一个研究重点.现有算法能耗研究大多针对特定算法以及特定运行环境,且和编程语言或硬件特性相关,并不具有普适性.比照算法的时间复杂度和空间复杂度,提出能耗复杂度是认知算法能耗特性的有效模型.首先,以图灵机为起点,建立更适于算法能耗分析的能耗图灵机,并定义算法能耗复杂度,为评价和优化算法能耗提供理论依据;然后,分析算法能耗与算法空间复杂度、时间复杂度、存储和运算语句的交叉度之间的关系,并设计利用后两者推导能耗复杂度的方法;最后,实验验证算法能耗复杂度的正确性.能耗复杂度的定义将为设计更低能耗的算法、算法选择以及算法能耗优化提供理论依据. 展开更多
关键词 绿色计算 能耗度量 算法能耗 能耗复杂度 交叉度
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医院无线传感网络分区节点能耗动态均衡算法 被引量:2
2
作者 焦雄飞 《自动化技术与应用》 2023年第4期114-117,175,共5页
为解决能量消耗快、使用寿命短的问题,提出一种医院无线传感网络分区节点能耗动态均衡算法。计算医院内大流数据传输产生拥挤概率,明确候选路径选取最优结果,调度拥堵概率小的大数据流,建立节点能耗模型,计算节点跳转合作间能量消耗,凭... 为解决能量消耗快、使用寿命短的问题,提出一种医院无线传感网络分区节点能耗动态均衡算法。计算医院内大流数据传输产生拥挤概率,明确候选路径选取最优结果,调度拥堵概率小的大数据流,建立节点能耗模型,计算节点跳转合作间能量消耗,凭借振动补给模型补充部分节点能量。受距离影响,节点间的补给程度不同,需计算单元中簇头数量迭代关系,利用簇点间传输数据融合率,确定单元个数及各单元簇头节点个数,平衡各节点耗能。实验结果证明,动态均衡算法节点能量消耗均衡,能有效延长节点使用时间,提高网络吞吐量、缩短时延。 展开更多
关键词 无线传感器 能耗均衡算法 能量动态均衡
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油气物联网高效能耗算法研究
3
作者 刘苗 霍卓苗 孙振兴 《吉林大学学报(信息科学版)》 CAS 2023年第3期539-544,共6页
针对油气物联网中无效能量消耗和网络寿命短等问题,提出了一种新的数据筛选和融合算法。该算法通过分析数据与正常数据的偏离程度自适应地判断数据的异常程度,对数据进行簇内筛选和簇间融合,避免了网络信息的冗余以及能量的过度消耗。... 针对油气物联网中无效能量消耗和网络寿命短等问题,提出了一种新的数据筛选和融合算法。该算法通过分析数据与正常数据的偏离程度自适应地判断数据的异常程度,对数据进行簇内筛选和簇间融合,避免了网络信息的冗余以及能量的过度消耗。实验结果表明,与传统方案相比,该方案能有效改善油气物联网的通信质量和能耗效率。 展开更多
关键词 油气物联网 自适应算法 能耗算法 效率优化
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一种半集中式低能耗自适应无线传感器网络成簇算法 被引量:1
4
作者 王霄峻 陈晓曙 《现代电子技术》 2007年第24期37-39,46,共4页
基于对LEACH等算法的研究,提出一种半集中式,综合利用节点位置信息与剩余能量的无线传感器网络分簇及簇头选举算法。利用节点位置信息,在簇头选举阶段和传感数据传输阶段使用不同的拓扑划分,在尽可能选取剩余能量较高的节点作为簇头的... 基于对LEACH等算法的研究,提出一种半集中式,综合利用节点位置信息与剩余能量的无线传感器网络分簇及簇头选举算法。利用节点位置信息,在簇头选举阶段和传感数据传输阶段使用不同的拓扑划分,在尽可能选取剩余能量较高的节点作为簇头的前提下,能够既保证簇均匀分布,又尽量做到簇头在簇内处于相对中心位置,并且避免了成簇阶段的碰撞。仿真结果表明,该算法有效延长了网络生存周期,收集了更多的传感数据,并且适合大范围覆盖的传感器网络。 展开更多
关键词 无线传感器网络 能耗自适应分簇算法 簇头 位置信息 半集中
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一种基于LEACH的能耗均衡分群算法 被引量:4
5
作者 潘霞 于宏毅 张霞 《电路与系统学报》 CSCD 北大核心 2012年第1期75-80,共6页
针对无线传感器网络LEACH协议及其改进算法中频繁重复分群带来的巨大能耗问题,提出了一种对稳定期数据传输模式进行改进的能耗均衡算法(ECBCA),减少了频繁重复分群所带来的能耗,提高了网络工作效率,延长了网络寿命。文中通过理论推导验... 针对无线传感器网络LEACH协议及其改进算法中频繁重复分群带来的巨大能耗问题,提出了一种对稳定期数据传输模式进行改进的能耗均衡算法(ECBCA),减少了频繁重复分群所带来的能耗,提高了网络工作效率,延长了网络寿命。文中通过理论推导验证了算法的有效性,并通过仿真分析得到,采用ECBCA算法后,基站接收单位比特数据时网络所消耗的能量降低了13.3%;单位时间内基站接收的数据量提高了12.5%;网络寿命延长了14.7%。 展开更多
关键词 无线传感器网络 LEACH算法 能耗均衡分群算法 重复分群 数据传输模式
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激光传感节点通信中的低能耗调度算法 被引量:2
6
作者 孔小婧 周漪 《激光杂志》 北大核心 2020年第6期126-130,共5页
在路由冲突下的激光传感节点通信中,低能耗调度传输信道受到多径效应的影响,导致调度的负载均衡性欠佳,信息传输的误码率较高。为了提高调度算法信道资源均衡调度能力,提出基于自适应反馈均衡控制技术的低能耗调度算法。首先,构建路由... 在路由冲突下的激光传感节点通信中,低能耗调度传输信道受到多径效应的影响,导致调度的负载均衡性欠佳,信息传输的误码率较高。为了提高调度算法信道资源均衡调度能力,提出基于自适应反馈均衡控制技术的低能耗调度算法。首先,构建路由冲突下的激光传感节点通信低能耗调度算法传输信道模型,分析激光传感节点通信低能耗调度算法信道的多径特性;其次,采用线性随机化检测方法进行激光传感节点通信低能耗调度算法的信道码间干扰抑制;最后,结合自适应反馈均衡技术进行信道均衡设计,进行激光传感节点通信传输低能耗调度算法信道的多径抑制,实现激光传感节点通信低能耗调度算法信道资源均衡调度。测试结果表明,采用该算法进行激光传感节点通信传输低能耗调度的均衡性较好,抗干扰能力较强,输出误码率较低。 展开更多
关键词 激光传感节点通信 能耗调度算法 均衡设计 传输信道模型
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面向多核系统的蚁群最优化能耗调度算法
7
作者 宋琪 敬超 《计算机与现代化》 2016年第6期91-96,共6页
主要研究多核系统的能耗最优化问题。首先,根据多核系统的特点,建立关于多核系统的任务、能耗模型;接着,设计和实现一种基于蚁群最优化能耗调度算法。本文算法以蚁群算法的概率状态转移规则为核心,通过全局信息激素更新的策略,避免了陷... 主要研究多核系统的能耗最优化问题。首先,根据多核系统的特点,建立关于多核系统的任务、能耗模型;接着,设计和实现一种基于蚁群最优化能耗调度算法。本文算法以蚁群算法的概率状态转移规则为核心,通过全局信息激素更新的策略,避免了陷入局部最优的情况,从而获得全局最优解。通过实验比对,分别与贪心算法、穷举算法比较后发现:本校提出的调度算法,在最佳情况下,仅比最优能耗高0.7%,而该算法复杂度低,可以应用于任务输入集较大的场景。 展开更多
关键词 多核系统 蚁群算法 能耗最优化算法
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无线传感器节点能量自主预测算法研究 被引量:5
8
作者 杜永文 冯珂 练云翔 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2016年第12期113-116,120,共5页
结合节点能耗模型,提出了传感器节点能量自主预测算法.算法考虑了不同工作状态对能耗的影响以及电池放电对传感器节点的影响.在TinyOS平台上实现了算法和仿真,同时在硬件上进行了实测,并对得到的仿真数据和实测数据进行分析.实验数据表... 结合节点能耗模型,提出了传感器节点能量自主预测算法.算法考虑了不同工作状态对能耗的影响以及电池放电对传感器节点的影响.在TinyOS平台上实现了算法和仿真,同时在硬件上进行了实测,并对得到的仿真数据和实测数据进行分析.实验数据表明算法能比较准确地预测节点的工作时间和剩余能量.为能量感知算法提供准确的能量依据,提高节点能量使用效率和网络生命期. 展开更多
关键词 无线传感器网络 能耗算法 能耗模型 TINYOS
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船舶物流中的能耗约束运输模型设计与实现
9
作者 王红萍 《舰船科学技术》 北大核心 2019年第24期199-201,共3页
针对传统能耗约束运输模型能耗约束性能较差的问题,设计一种船舶物流中的能耗约束运输模型。由于船舶物流中货物的运输衔接与转运均发生在运输网络节点处,因此扩展运输网络节点以实现运输网络的简化,完成船舶物流运输网络节点扩展后,利... 针对传统能耗约束运输模型能耗约束性能较差的问题,设计一种船舶物流中的能耗约束运输模型。由于船舶物流中货物的运输衔接与转运均发生在运输网络节点处,因此扩展运输网络节点以实现运输网络的简化,完成船舶物流运输网络节点扩展后,利用置换后的扩展换装运输网络节点进行船舶物流运输,并通过节点能耗约束算法对船舶运输过程实施能耗约束。根据能耗约束结果,构建船舶物流中的能耗约束运输模型,实现船舶物流运输过程中的能耗约束。为了验证船舶物流中的能耗约束运输模型的能耗约束性能优于传统能耗约束运输模型,通过对比实验获取二者船舶物流运输过程中的能耗约束点分布状况,比较二者的能耗约束性能,实验结果证明该能耗约束运输模型的能耗约束性能优于传统模型,实现了能耗约束性能的突破。 展开更多
关键词 船舶物流 能耗约束运输模型 船舶物流运输效率 运输网络节点 节点能耗约束算法
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无线传感器网络中一种能量有效的分簇算法 被引量:7
10
作者 王雍 杨海波 冯淑娟 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2007年第12期19-21,共3页
无线传感器网络的一个重要特点是能量受限,必须设计能量效率高的路由算法以延长网络生存时间。基于经典的低能耗自适应分簇算法(LEACH),提出了一种能量有效分簇算法(EECA)。它由基站根据节点剩余能量和簇首之间的距离选择簇首,从而使簇... 无线传感器网络的一个重要特点是能量受限,必须设计能量效率高的路由算法以延长网络生存时间。基于经典的低能耗自适应分簇算法(LEACH),提出了一种能量有效分簇算法(EECA)。它由基站根据节点剩余能量和簇首之间的距离选择簇首,从而使簇的分布更均匀,簇首的负载更均衡,提高了能量的利用率,延长了网络生存时间。仿真结果表明:EECA算法与LEACH算法相比,网络的生存时间可以延长约37%,能量利用率提高近16%。 展开更多
关键词 无线传感器网络 能耗自适应分簇算法 分簇 剩余能量 距离
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基于能量的无线传感器网络分簇算法研究 被引量:5
11
作者 潘峰 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2011年第3期159-162,共4页
研究通信传感器节能问题,针对无线传感器网络存在严重的能量约束条件,网络协议的首要设计目标就是要高效地使用传感器节点的能量,延长网络的存活时间。在分析经典的分簇路由协议LEACH的基础上,针对节点能量足提出了能量的改进分簇路由算... 研究通信传感器节能问题,针对无线传感器网络存在严重的能量约束条件,网络协议的首要设计目标就是要高效地使用传感器节点的能量,延长网络的存活时间。在分析经典的分簇路由协议LEACH的基础上,针对节点能量足提出了能量的改进分簇路由算法,对随机性簇头选择算法中的阈值加以改变,降低该阈值,在原来的阈值中增加了节点的剩余能量因子,降低簇节点的通信负载,并进行仿真。仿真结果表明,改进算法实现了节能、减少平衡节点能耗,有效地延长了网络生存周期。 展开更多
关键词 无线传感器 能耗自适应分簇算法 簇头
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基于LEACH的防御流量分析攻击算法研究
12
作者 李云 汪玉美 +1 位作者 王海涛 陈代梅 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2013年第6期1956-1961,共6页
为了解决流量分析攻击对LEACH无线传感器网络基站的威胁,针对速率监控攻击与ID分析攻击提出了两种防御算法,即随机热区算法(random hot spots algorithm,RHSA)与匿名通信算法(anonymous communication algorithm,ACA)。在RHSA中,通过随... 为了解决流量分析攻击对LEACH无线传感器网络基站的威胁,针对速率监控攻击与ID分析攻击提出了两种防御算法,即随机热区算法(random hot spots algorithm,RHSA)与匿名通信算法(anonymous communication algorithm,ACA)。在RHSA中,通过随机选择"伪装基站"与发送"伪装包"节点,使网络随机出现若干个伪装"热区"掩护基站;ACA算法主要通过动态产生的匿名隐藏所有参与通信节点的真实ID。仿真结果表明,在速率监控与ID分析攻击下,RH-SA与ACA能够有效的迷惑攻击者,保护基站位置信息。 展开更多
关键词 无线传感器网络 流量分析攻击 能耗自适应成簇算法LEACH 随机 匿名
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基于随机森林的能耗预测调度 被引量:1
13
作者 许晔炫 潘景山 王继彬 《软件导刊》 2022年第5期89-95,共7页
云计算资源池由大量同构物理机构成,但由于用户和应用产生的需求不同,导致每个节点产生的计算能耗不同,使得某些节点长期处于高能耗状态,出现热点现象,而节点长期处于热点会损害物理机使用寿命。针对以上问题,提出一种基于随机森林的能... 云计算资源池由大量同构物理机构成,但由于用户和应用产生的需求不同,导致每个节点产生的计算能耗不同,使得某些节点长期处于高能耗状态,出现热点现象,而节点长期处于热点会损害物理机使用寿命。针对以上问题,提出一种基于随机森林的能耗预测调度算法(ECPRF),根据能耗预测进行虚拟机迁移,平衡每台物理机的能耗。实验表明,该调度算法可以有效平衡服务器能耗,避免出现热点现象。 展开更多
关键词 云计算 随机森林 能耗预测 能耗预测调度算法
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智能水电管理系统的设计与应用研究
14
作者 王馨婕 《中文科技期刊数据库(引文版)工程技术》 2024年第7期0060-0063,共4页
本篇探讨核心对象为智能水电管理系统的设计与应用。文章首先对智能水电管理系统的定义与各类场景应用进行了概述,接着详细描述了从基础原理到硬件设计,再到软件设计的完整设计流程。奠定这样的基础后,深挖了智能水电管理系统的核心技... 本篇探讨核心对象为智能水电管理系统的设计与应用。文章首先对智能水电管理系统的定义与各类场景应用进行了概述,接着详细描述了从基础原理到硬件设计,再到软件设计的完整设计流程。奠定这样的基础后,深挖了智能水电管理系统的核心技术与算法,包罗数据采集及传输技术、能耗分析与优化算法,构建了用户行为模型,为预测算法完成了相应设计。 展开更多
关键词 智能水电管理系统 能耗分析与优化算法 用户行为模型
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油田注汽系统节能改造及优化技术研究 被引量:2
15
作者 宋鑫 王贵生 +10 位作者 齐光峰 董明霞 李萍 李来俊 马晓明 李平平 宋泓霖 方志刚 王岚 沈红超 李谊让 《当代化工》 CAS 2020年第12期2765-2768,共4页
针对稠油开采注汽地面系统的主要耗能部分进行用能分析,建立能耗模型,定量分析注汽系统各节点耗能情况,分别针对各节点耗能情况分析原因,提出优化方案,为节能改造提供依据。为此,提出能量"三环节"理论,结合?平衡概念对胜利油... 针对稠油开采注汽地面系统的主要耗能部分进行用能分析,建立能耗模型,定量分析注汽系统各节点耗能情况,分别针对各节点耗能情况分析原因,提出优化方案,为节能改造提供依据。为此,提出能量"三环节"理论,结合?平衡概念对胜利油田某采油厂某锅炉及对应管线和井筒进行系统用能评估和分析,为注汽系统节能改造及优化提出有效的技术方法。 展开更多
关键词 注汽锅炉 用能分析 能耗模型算法 㶲平衡 节能改造
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传感器网络中一种能量有效的簇头选择机制 被引量:5
16
作者 周治平 王亭 张明亮 《计算机工程与应用》 CSCD 2012年第8期105-108,共4页
针对LEACH算法存在簇头节点个数和位置分布不稳定的现象,在簇头节点的选择过程中,充分考虑簇头节点的残余能量因素,通过设定簇头的能量阈值防止低能量的节点成为簇头。改进的算法解决了LEACH簇头选择算法存在的簇头节点可能能量不足的问... 针对LEACH算法存在簇头节点个数和位置分布不稳定的现象,在簇头节点的选择过程中,充分考虑簇头节点的残余能量因素,通过设定簇头的能量阈值防止低能量的节点成为簇头。改进的算法解决了LEACH簇头选择算法存在的簇头节点可能能量不足的问题,从而达到均衡网络能量消耗,延长网络寿命的目的。仿真实验采用改进算法的网络与采用LEACH、DCHS以及LEACH-H算法的网络的比较结果,说明改进算法具有更好的收敛性,实验数据表明该算法能最大限度地均衡利用网络的能量,延长无线传感器网络的寿命。 展开更多
关键词 无线传感器网络 能耗自适应分簇分层算法(LEACH) 簇头选择
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Benchmarking of energy efficiency standards for residential buildings in China
17
作者 陈华 李慧玲 《Journal of Southeast University(English Edition)》 EI CAS 2010年第2期151-155,共5页
In order to benchmark the energy efficiency standards for residential buildings in China,the Hong Kong building environment assessment method(HK-BEAM)is chosen as the compliance criteria for assessment.The annual en... In order to benchmark the energy efficiency standards for residential buildings in China,the Hong Kong building environment assessment method(HK-BEAM)is chosen as the compliance criteria for assessment.The annual energy consumption and the overall thermal transfer value(OTTV)of a baseline residential building prescribed in the Chinese codes and the HK-BEAM are evaluated and compared by the energy budget approach.The results show that in the Chinese codes,the OTTV of the residential building is lower,but the annual energy consumption and the cooling load are higher than those in the HK-BEAM.The annual energy use difference amounts to 13.4%.All the compliance criteria except the ventilation rate and the equipment power in the Chinese codes are set higher than those in the HK-BEAM.However,the compliance criteria of the ventilation rate and the equipment power,especially the ventilation rate,result in much energy consumption,which ultimately induces a high energy budget for residential buildings. 展开更多
关键词 Chinese energy efficiency code Hong Kong building environment assessment method(HK-BEAM) energy budget approach residential buildings
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基于数学建模的赛道位置和能量关系探究
18
作者 刘汉威 刘辰凯 张风云 《体育科技文献通报》 2022年第11期216-219,共4页
应用能耗方程将能量曲线定义为PO-Time曲线,选出两名不同类型的自行车运动员Time Teial Specialist和Puncheur,并给出他们不同性别的能量曲线。将赛道划分为5个不同难度的类型并给出不同类型所需要功率输出PO的范围,用Shapiro-Wilk和逐... 应用能耗方程将能量曲线定义为PO-Time曲线,选出两名不同类型的自行车运动员Time Teial Specialist和Puncheur,并给出他们不同性别的能量曲线。将赛道划分为5个不同难度的类型并给出不同类型所需要功率输出PO的范围,用Shapiro-Wilk和逐步回归法对数据进行分析,得知PO和不同类型赛道存在相关性P<0.05。通过设计全长45.75公里的多弯道高难度爬坡赛道,将模型应用于2021年东京奥运会计时赛、2021UCI世界锦标赛计时赛和自设赛道中,得出不同性别运动员在比赛进行中不同位置上的能量特征。考虑到风向和风力强度对运动员输出PO的影响、各种天气因素的改变导致运动员可能受到的影响间接影响功率输出PO,故引入环境影响因子来分析运动员受天气和环境影响的敏感程度。 展开更多
关键词 Shapiro -Wilk 逐步回归法评价算法能耗方程
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Energy-Aware Scheduling Scheme Using Workload-Aware Consolidation Technique in Cloud Data Centres 被引量:2
19
作者 黎红友 王江勇 +2 位作者 彭舰 王俊峰 刘唐 《China Communications》 SCIE CSCD 2013年第12期114-124,共11页
To reduce energy consumption in cloud data centres,in this paper,we propose two algorithms called the Energy-aware Scheduling algorithm using Workload-aware Consolidation Technique(ESWCT) and the Energyaware Live Migr... To reduce energy consumption in cloud data centres,in this paper,we propose two algorithms called the Energy-aware Scheduling algorithm using Workload-aware Consolidation Technique(ESWCT) and the Energyaware Live Migration algorithm using Workload-aware Consolidation Technique(ELMWCT).As opposed to traditional energy-aware scheduling algorithms,which often focus on only one-dimensional resource,the two algorithms are based on the fact that multiple resources(such as CPU,memory and network bandwidth)are shared by users concurrently in cloud data centres and heterogeneous workloads have different resource consumption characteristics.Both algorithms investigate the problem of consolidating heterogeneous workloads.They try to execute all Virtual Machines(VMs) with the minimum amount of Physical Machines(PMs),and then power off unused physical servers to reduce power consumption.Simulation results show that both algorithms efficiently utilise the resources in cloud data centres,and the multidimensional resources have good balanced utilizations,which demonstrate their promising energy saving capability. 展开更多
关键词 energy-aware scheduling hetero-geneous workloads workload-aware consoli-dation cloud data centres
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RELOCATION ALGORITHM FOR NON-UNIFORM DISTRIBUTION IN MOBILE SENSOR NETWORK 被引量:1
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作者 Pei Zhiqiang Xu Changqing Teng Jing 《Journal of Electronics(China)》 2009年第2期222-228,共7页
Energy is the determinant factor for the survival of Mobile Sensor Networks(MSN).Based on the analysis of the energy distribution in this paper,a two-phase relocation algorithm is proposed based on the balance between... Energy is the determinant factor for the survival of Mobile Sensor Networks(MSN).Based on the analysis of the energy distribution in this paper,a two-phase relocation algorithm is proposed based on the balance between the energy provision and energy consumption distribution.Our main objectives are to maximize the coverage percentage and to minimize the total distance of node movements.This algorithm is designed to meet the requirement of non-uniform distribution network applications,to extend the lifetime of MSN and to simplify the design of the routing protocol.In ad-dition,test results show the feasibility of our proposed relocation algorithm. 展开更多
关键词 Mobile Sensor Networks(MSN) Energy balance Energy distribution Non-uniform distribution
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