可充電無線傳感器網(wǎng)絡移動優(yōu)化充電策略研究
發(fā)布時間:2021-02-28 07:09
無線傳感器網(wǎng)絡(Wireless Sensor Network,WSN)在現(xiàn)代化信息社會扮演著不可替代的作用,然而能量受限一直制約著無線傳感器網(wǎng)絡發(fā)展。在無線傳感器網(wǎng)絡中,節(jié)點由有限容量的電池供電,當節(jié)點電池故障或者電量耗盡時,需要及時更換節(jié)點的電池,確保整個網(wǎng)絡的正常運行。但是在一些特殊復雜的環(huán)境里,對節(jié)點電池的更換幾乎難以實現(xiàn),而無線能量傳輸技術(shù)可望解決這一難題。當前,無線能量傳輸技術(shù)給節(jié)點充電面臨的問題主要有:充電干擾、充電效率、充電成本、電磁輻射、距離限制等方面,其中,充電效率與距離是最主要的兩個問題,如何實現(xiàn)高效率、最佳距離的無線能量傳輸是研究要解決的問題。本文基于無線傳感器網(wǎng)絡模型,研究通過單個移動充電車作為充電設(shè)備,為傳感器網(wǎng)絡中的節(jié)點提供充電服務的充電策略。第一部分,考慮到WSN中所有傳感器節(jié)點都需要充電的場景下,在移動充電車服務周期內(nèi),以最大化充電車駐站時間為目標,將充電車路徑規(guī)劃問題轉(zhuǎn)化為經(jīng)典旅行商(Traveling salesman problem,TSP)問題解決,通過所提出的改進遺傳算法(Improved genetic algorithm HSGA),實現(xiàn)...
【文章來源】:中國礦業(yè)大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
WSN網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)
圖 1-1 WSN 網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)Figure 1-1 WSN network structure感器節(jié)點:主要包含四個功能模塊,分別是無線通信模塊、傳感器模模塊以及能量供應模塊。除此之外,其他功能單元如發(fā)電裝置、定位系度檢測系統(tǒng)等也可以提供選擇進行使用。在這些功能單元中,傳感器單傳感器和模數(shù)轉(zhuǎn)換功能模塊組成。嵌入式系統(tǒng)處理單元主要由 CPU、入式操作系統(tǒng)等構(gòu)成;而通信單元則由無線通信模塊以及電源部分組圖 1-2[29]所示,傳感器節(jié)點配有小容量電池供電,其存儲能力、處理能力相對較弱。節(jié)點本質(zhì)物理構(gòu)造屬于一個小型嵌入式系統(tǒng),其功能除周圍環(huán)境進行監(jiān)測和收集數(shù)據(jù)之外,也可以對其他節(jié)點傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行發(fā),并能夠與其他節(jié)點聯(lián)合協(xié)作,共同完成一些特定的任務。
2 可充電無線傳感器網(wǎng)絡2 可充電無線傳感器網(wǎng)絡2 Rechargeable Wireless Sensor Network2.1 可充電無線傳感器網(wǎng)絡組成(Network Composition)可充電無線傳感器網(wǎng)絡的主要由基站、傳感器節(jié)點、移動充電車、服務站以及充電路線組成[40]。網(wǎng)絡一般模型結(jié)構(gòu)如圖 2-1 所示,每個部分的詳細介紹與說明如下描述。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]小規(guī)模無線傳感器網(wǎng)絡的充電節(jié)點選取貪心策略[J]. 張青. 現(xiàn)代計算機(專業(yè)版). 2018(10)
[2]無線充電技術(shù)應用現(xiàn)狀及發(fā)展前景研究[J]. 李華東. 數(shù)碼世界. 2016(12)
[3]可充電傳感器網(wǎng)絡中改進的移動能量補充方案[J]. 胡雯,陳兵. 遼寧工程技術(shù)大學學報(自然科學版). 2016(07)
[4]無線傳感器網(wǎng)絡移動充電路徑規(guī)劃[J]. 李勇. 信息與電腦(理論版). 2016(10)
[5]無線可充電傳感器網(wǎng)絡的移動充電問題研究[J]. 劉創(chuàng),王珺,吳涵. 計算機技術(shù)與發(fā)展. 2016(03)
[6]無線可充電傳感器網(wǎng)絡中充電規(guī)劃研究進展[J]. 胡誠,汪蕓,王輝. 軟件學報. 2016(01)
[7]無線充電技術(shù)在無線傳感器網(wǎng)絡中的應用現(xiàn)狀[J]. 葉奇明. 廣東石油化工學院學報. 2015(01)
[8]可充電無線傳感器網(wǎng)絡動態(tài)拓撲問題研究[J]. 丁煦,韓江洪,石雷,夏偉,魏振春. 通信學報. 2015(01)
[9]智能建筑中無線傳感器網(wǎng)絡的特點及安全問題[J]. 李建,郭欣. 網(wǎng)絡安全技術(shù)與應用. 2013(08)
[10]淺析無線充電技術(shù)的發(fā)展歷史與最新趨勢[J]. 祝佳芳. 企業(yè)技術(shù)開發(fā). 2013(05)
博士論文
[1]無線可充電傳感器網(wǎng)絡中充電規(guī)劃及其可調(diào)度性研究[D]. 胡誠.東南大學 2015
[2]無線可充電傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)分析與優(yōu)化[D]. 舒元超.浙江大學 2015
[3]可充電無線傳感器網(wǎng)絡能耗模型及充電策略研究[D]. 丁煦.合肥工業(yè)大學 2015
[4]無線傳感器網(wǎng)絡中的覆蓋和節(jié)能問題研究[D]. 蔡艷麗.上海交通大學 2009
碩士論文
[1]無線傳感器網(wǎng)絡中的移動充電技術(shù)研究[D]. 李舒婷.南京郵電大學 2018
[2]可充電傳感器網(wǎng)絡的定向充電路徑規(guī)劃研究[D]. 何聰.西南大學 2018
[3]無線可充電傳感器網(wǎng)絡充電規(guī)劃研究[D]. 呂楊.吉林大學 2017
[4]無線可充電傳感器網(wǎng)絡中的充電調(diào)度策略研究[D]. 曲立軍.天津工業(yè)大學 2017
[5]移動充電設(shè)備能量受限的無線傳感器網(wǎng)絡充電策略[D]. 徐俊逸.合肥工業(yè)大學 2016
本文編號:3055503
【文章來源】:中國礦業(yè)大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
WSN網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)
圖 1-1 WSN 網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)Figure 1-1 WSN network structure感器節(jié)點:主要包含四個功能模塊,分別是無線通信模塊、傳感器模模塊以及能量供應模塊。除此之外,其他功能單元如發(fā)電裝置、定位系度檢測系統(tǒng)等也可以提供選擇進行使用。在這些功能單元中,傳感器單傳感器和模數(shù)轉(zhuǎn)換功能模塊組成。嵌入式系統(tǒng)處理單元主要由 CPU、入式操作系統(tǒng)等構(gòu)成;而通信單元則由無線通信模塊以及電源部分組圖 1-2[29]所示,傳感器節(jié)點配有小容量電池供電,其存儲能力、處理能力相對較弱。節(jié)點本質(zhì)物理構(gòu)造屬于一個小型嵌入式系統(tǒng),其功能除周圍環(huán)境進行監(jiān)測和收集數(shù)據(jù)之外,也可以對其他節(jié)點傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行發(fā),并能夠與其他節(jié)點聯(lián)合協(xié)作,共同完成一些特定的任務。
2 可充電無線傳感器網(wǎng)絡2 可充電無線傳感器網(wǎng)絡2 Rechargeable Wireless Sensor Network2.1 可充電無線傳感器網(wǎng)絡組成(Network Composition)可充電無線傳感器網(wǎng)絡的主要由基站、傳感器節(jié)點、移動充電車、服務站以及充電路線組成[40]。網(wǎng)絡一般模型結(jié)構(gòu)如圖 2-1 所示,每個部分的詳細介紹與說明如下描述。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]小規(guī)模無線傳感器網(wǎng)絡的充電節(jié)點選取貪心策略[J]. 張青. 現(xiàn)代計算機(專業(yè)版). 2018(10)
[2]無線充電技術(shù)應用現(xiàn)狀及發(fā)展前景研究[J]. 李華東. 數(shù)碼世界. 2016(12)
[3]可充電傳感器網(wǎng)絡中改進的移動能量補充方案[J]. 胡雯,陳兵. 遼寧工程技術(shù)大學學報(自然科學版). 2016(07)
[4]無線傳感器網(wǎng)絡移動充電路徑規(guī)劃[J]. 李勇. 信息與電腦(理論版). 2016(10)
[5]無線可充電傳感器網(wǎng)絡的移動充電問題研究[J]. 劉創(chuàng),王珺,吳涵. 計算機技術(shù)與發(fā)展. 2016(03)
[6]無線可充電傳感器網(wǎng)絡中充電規(guī)劃研究進展[J]. 胡誠,汪蕓,王輝. 軟件學報. 2016(01)
[7]無線充電技術(shù)在無線傳感器網(wǎng)絡中的應用現(xiàn)狀[J]. 葉奇明. 廣東石油化工學院學報. 2015(01)
[8]可充電無線傳感器網(wǎng)絡動態(tài)拓撲問題研究[J]. 丁煦,韓江洪,石雷,夏偉,魏振春. 通信學報. 2015(01)
[9]智能建筑中無線傳感器網(wǎng)絡的特點及安全問題[J]. 李建,郭欣. 網(wǎng)絡安全技術(shù)與應用. 2013(08)
[10]淺析無線充電技術(shù)的發(fā)展歷史與最新趨勢[J]. 祝佳芳. 企業(yè)技術(shù)開發(fā). 2013(05)
博士論文
[1]無線可充電傳感器網(wǎng)絡中充電規(guī)劃及其可調(diào)度性研究[D]. 胡誠.東南大學 2015
[2]無線可充電傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)分析與優(yōu)化[D]. 舒元超.浙江大學 2015
[3]可充電無線傳感器網(wǎng)絡能耗模型及充電策略研究[D]. 丁煦.合肥工業(yè)大學 2015
[4]無線傳感器網(wǎng)絡中的覆蓋和節(jié)能問題研究[D]. 蔡艷麗.上海交通大學 2009
碩士論文
[1]無線傳感器網(wǎng)絡中的移動充電技術(shù)研究[D]. 李舒婷.南京郵電大學 2018
[2]可充電傳感器網(wǎng)絡的定向充電路徑規(guī)劃研究[D]. 何聰.西南大學 2018
[3]無線可充電傳感器網(wǎng)絡充電規(guī)劃研究[D]. 呂楊.吉林大學 2017
[4]無線可充電傳感器網(wǎng)絡中的充電調(diào)度策略研究[D]. 曲立軍.天津工業(yè)大學 2017
[5]移動充電設(shè)備能量受限的無線傳感器網(wǎng)絡充電策略[D]. 徐俊逸.合肥工業(yè)大學 2016
本文編號:3055503
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