能量捕获无线传感器网络能耗感知的路由方案

现有能量捕获无线传感器网络路由方案较少考虑链路质量以及节点能量是否足够等问题。为此,对能量溢出感知的剩余能量最大化路由问题进行建模,结合储能设备上能量溢出浪费情况和基于链路数据包传递率的通信能耗指标,提出一种能量溢出感知的路由方案,选择通信能耗和溢出能量总和较低的路由。实验结果表明,与Martinez G等人提出的路由方案(IEEE Sensors Journal,2014,No.9)相比,改进方案可使节点剩余能量提高50%左右。

能量捕获无线传感器网络中低时延的可靠数据传递

在能量捕获无线传感器网络(EH-WSN)中,采用网络编码(NC)技术可有效提高数据传递的可靠性。已有的研究成果大多采用固定的数据速率(DR)和固定的最大重传次数(MNR),传输时延较高。为了降低传输时延,结合EH-WSN中节点的能量捕获特性和相邻节点之间的无线链路质量,提出一种优化数据速率和最大重传次数的低时延数据传递方案。通过对节点的能量捕获过程和能量消耗进行建模,给出了节点的剩余能量公式;对相邻节点之间的无线链路质量进行建模,推导出节点发送数据包的成功收包率和每个数据包的期望传输次数,进而推导出传输路径上每一跳的传输时延公式;基于优化方程,在节点满足链路收包率条件和剩余能量条件的前提下,对其数据速率和最大重传次数进行优化配置,使得每一跳的传输时延最小。实验结果表明,与采用固定数据速率和固定最大重传次数的数据传递方案相比,所提出的方案具有最小的端到端传输时延。

能量捕获无线传感器网络中低时延的可靠数据传递

在能量捕获无线传感器网络(Energy Harvesting Wireless Sensor Network,EH—WSN)中,采用网络编码(Network Coding,NC)技术可有效提高数据传递的可靠性。已有的研究成果大多采用固定的数据速率(Data Rate,DR)和固定的最大重传次数(Maximum Number of Retransmissions,MNR),传输时延较高。为了降低传输时延,结合EH-WSN中节点的能量捕获特性和相邻节点之间的无线链路质量,提出一种优化数据速率和最大重传次数的低时延数据传递方案。通过对节点的能量捕获过程和能量消耗进行建模,给出了节点的剩余能量公式;对相邻节点之间的无线链路质量进行建模,推导出节点发送数据包的成功收包率和每个数据包的期望传输次数,进而推导出传输路径上每一跳的传输时延公式;基于优化方程,在节点满足链路收包率条件和剩余能量条件的前提下,对其数据速率和最大重传次数进行优化配置,使得每一跳的传输时延最小。实验结果表明,与采用固定数据速率和固定最大重传次数的数据传递方案相比,本文所提出的方案具有最低的端到端传输时延。

基于mesh路由的EH-WSN高速率数据收集方案

在一些传感器网络应用中,每个节点都被要求以相同的收集速率向sink节点汇报感知数据.为了提高能量捕获无线传感器网络的共同收集速率,研究了基于mesh路由的高速率数据收集方案,设计了一种启发式构建和迭代优化相结合的最大网络共同收集速率收集树寻找算法hybridMCRT,提出了以最大网络共同收集速率收集树为导向的mesh路由算法MCRToMesh,通过把基于MCRToMesh的网络共同收集速率最大化问题建模为线性规划问题,求解出最大网络共同收集速率及每个节点最优的mesh路由转发目标和转发比率.实验仿真表明:基于mesh路由的高速率数据收集方案能够获得更高的网络共同收集速率.