一种基于多节点充电模型的按需顺带充电方案

在无线可充电传感器网络中,针对提高充电能量效率问题,提出了一种按需多节点顺带充电调度方案.考虑移动充电器在为请求节点充电时,允许其为覆盖范围内的非请求节点同时充电.为了进一步减少分组个数,通过对已有的算法改进提出了一种更有效的启发式算法,并证明了停止点选择的正确性.分析了低效率分组对充电性能的影响,并提出了拆分低效率分组的有效策略,以局部优化行驶路径.仿真结果表明,在离线和按需场景中,所提算法和方案可以减少能耗和提高充电能效.

多节点部分充电模型下的充电调度优化

在无线可充电传感器网络中,针对移动充电车采用多节点部分充电模型在充电调度过程中往复行驶,导致充电时间增加的问题进行了研究。提出一种新颖的多节点部分充电模型,从全局优化移动充电车在每个充电位置的充电时间,保证每个能量临界的传感器被充满电。同时提出AlgMinTime算法进行路径规划,确定移动充电车的充电环路以及对应位置的充电时间,使得环路上总充电调度时间最小化。最终通过仿真实验评估所提出算法的性能。实验结果表明,所提算法的充电调度平均环路时间相较于SOTA算法缩短9.8%。

基于WRSN的多节点按需充电策略研究

针对无线可充电传感器网络(WRSN)中的节点死亡率过高问题,为了降低节点死亡率,以按需充电架构为基础,提出了一种动态不均匀分簇的单移动充电设备(MC)多节点在线充电策略SMMCS(single MC multi-node charging strategy)。策略首先将无线可充电传感器网络进行动态不均匀分簇,以此划分移动充电设备的服务分区;然后在此模型基础上以最小网络节点死亡率为目标,进行路径规划时综合考虑节点剩余能量、距离以及能耗等因素。仿真实验结果表明,与SAMER、VTMT以及FCFS策略相比,该策略减少了节点等待时间,缩短了MC总充电代价,减小了节点死亡率。基于仿真条件,网络节点死亡率为4.31%。

无线传感器网络中无线充电关键技术研究

无线传感器网络具有低功耗、低成本、高可靠性等特性,近年来被广泛应用于智慧交通、绿色节能以及环境监测等领域。传感器节点通常采用电池供电,其充电技术逐渐成为无线传感器网络领域的一个重要研究问题。为提高无线传感器网络中的节点充电效率,引入无线能量传输技术,开展传感器节点无线充电方法的设计研究。首先,根据节点的能量消耗来源,建立各节点能量消耗模型;其次,基于传感器节点的电量消耗模型,设计移动充电车的充电方案;最后,针对复杂网络环境,设计多台充电车分工合作充电机制。实验结果表明,文章所提出的充电技术有效提高了无线传感器网络的充电效率和网络监控质量,为延长传感器节点生命周期提供了新的思路和方法,具有较好的理论和应用价值。

一种按需多节点优先级充电调度算法

无线可充电传感器网络中,大部分现有的移动充电调度方案集中在周期性充电方案和单节点充电模型。但周期性充电忽略了网络的动态变化因素,通常导致充电性能较低。单节点充电模型的充电效率低,可扩展性差。针对这一问题,文中基于多节点充电模型,提出了一种按需多节点优先级调度算法,旨在减少死亡节点个数以及能量消耗。同时,文中对传感器的能量消耗模型提出了一种新的与基站距离有关的线性模型。在节点分组时,为了减少停止点的数量并平衡节点的充电时间,开发了一种基于形心的聚类算法。在路径规划时,综合考虑了节点的剩余寿命以及停止点与移动充电器之间的距离因素。最后,通过实验证明了所提算法可以有效地减少节点死亡和能量消耗。

小规模无线传感器网络的充电节点选取贪心策略

近年来无线传感器网络发展迅猛,工业生产、军事监控、农业生态监测和灾害预警等广泛采用无线传感器来监控。同时,针对传感器节点的充电研究,吸引很多学者。通过对节点选取的相关因素做综合考虑,对小规模无线传感器网络的节点充电问题提出两种基于贪心策略的优化算法,有效提高充电效率。最后通过仿真实验验证该算法的可行性和有效性。

无线可充电传感器网络中充电规划研究进展

传感器网络作为当代信息获取的重要手段之一,受到各国各界的广泛关注.在传感器网络中,能量问题一直是限制其广泛应用的重要约束和挑战.由于无线充电技术和智能移动节点的发展,使得综合使用这两种技术能够彻底解决传感器网络中的能量问题.这类采用无线充电方案的传感器网络称为无线可充电传感器网络.其中,充电规划影响无线可充电传感器网络在解决能量问题时的成本和效果,因此成为研究的热点.综述了最近几年无线可充电传感器网络研究中充电规划设计,从软、硬件层面的6个不同维度对这些方案进行分类概述和对比分析,总结在不同应用场景下进行充电规划设计的一般性思路,并通过3个实例进行演示,验证该设计思路的易用性和实用性.

可充电概率传感网络中的充电小车休息时间最大化方法

在保证无线可充电传感网中目标点持久覆盖的情况下,基于概率监测模型和多节点充电模型,对最大化传感网络中充电小车休息时间比例问题进行研究。文中通过放宽节点不可死亡的限制,提出基于单位子簇的充电选择算法和基于全局的重聚类启发式算法。将目标点周围冗余的传感器构建成目标簇并根据贪心思想划分子簇。充电小车以子簇为单位服务覆盖过程中的充电请求,通过调整子簇内距离要求并对全局请求节点重聚类来选择锚点进行充电,从而降低子簇的混合增益,减少锚点数量。仿真实验表明,与单节点充电模型相比,新算法可将充电小车的休息时间提升10%~15%。

WSN传感器能量更新研究

无线传感器网络可以应用在监视各种环境中,但是经常受电池能量限制。因此,网络的生存周期被广泛认为是限制性能的关键所在。无线电力传输的出现,为消除这种系能瓶颈提供了可能,它能确保传感器网络持续运行下去。讨论使用这种能量传输技术来保证无线传感器网络的运行。移动充电节点可以在网络内部传输,并对每个节点进行无线充电。针对更新能源周期的概念进行了讨论,并提出了必要和充分的条件。仿真实验表明是通过无线电力传输技术,对每个节点进行无线充电,有效提高了传感器网络的生命周期。