無線可充電傳感器網(wǎng)絡高效在線充電算法
發(fā)布時間:2021-12-22 11:44
近些年來,無線傳感器網(wǎng)絡在智慧醫(yī)療、國防安全、交通監(jiān)控、智能家居等領域具有廣闊的應用前景,由于其潛在的巨大經(jīng)濟價值和良好的發(fā)展前景,它已受到業(yè)界學者的廣泛關注。無線傳感器網(wǎng)絡中節(jié)點的有限能量對長期穩(wěn)定的數(shù)據(jù)監(jiān)控造成了巨大的挑戰(zhàn),傳感器節(jié)點的電池壽命是決定整個傳感器網(wǎng)絡生命周期的重要因素之一�!盁o線可充電傳感器網(wǎng)絡”是指為了解決傳感器節(jié)點能源不足并延長傳感器網(wǎng)絡生命周期,通過采用移動充電車通過能量無線傳輸?shù)姆绞綖閭鞲衅鞴?jié)點提供電量補給。在無線可充電傳感器網(wǎng)絡中,如何設計充電車的充電策略、如何有效利用充電車的電量、以及如何有效降低網(wǎng)絡整體功耗,是當前可充電傳感器網(wǎng)絡的研究熱點。本文以動態(tài)請求(On-Demand)的無線可充電傳感器網(wǎng)絡為背景,研究了充電車移動耗能和充電周期內(nèi)總電量兩個約束條件下的充電傳感器數(shù)量最大化問題。針對該問題建立非線性整型數(shù)學模型,并提出一個基于貪心策略的在線算法。在每個充電周期內(nèi),該算法調(diào)度下的充電車依次選擇距離最近的傳感器節(jié)點進行充電。此外,基于聚類思想,本文提出一種在線聚類算法。該在線算法利用解決旅行商問題的最小生成樹算法,使得充電車在每一個子聚類中的充電路徑構...
【文章來源】:廣東工業(yè)大學廣東省
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 主要研究內(nèi)容和貢獻點
1.4 論文結構
第二章 預備知識
2.1 無線可充電傳感器網(wǎng)絡研究概述
2.1.1 無線可充電傳感器網(wǎng)絡架構
2.1.2 無線可充電傳感器網(wǎng)絡特點
2.2 網(wǎng)絡生命周期定義
2.3 可充電傳感器網(wǎng)絡的研究熱點
2.3.1 按處理請求類型分類
2.3.2 按充電車數(shù)量分類
2.3.3 按充電車充電模式分類
2.4 可充電傳感器網(wǎng)絡的優(yōu)化目標
2.4.1 最大化充電服務吞吐量
2.4.2 最小化充電車數(shù)量
第三章 最大化充電傳感器數(shù)量充電策略
3.1 網(wǎng)絡模型
3.1.1 無線可充電傳感器網(wǎng)絡
3.1.2 最大充電傳感器數(shù)
3.2 問題定義
3.3 算法思想及步驟
3.3.1 Online_Greedy算法
3.3.2 Online_MST_Cluster算法
3.4 實驗結果與分析
3.4.1 離線精確算法與兩個在線算法
3.4.2 無線可充電傳感器網(wǎng)絡規(guī)模
3.4.3 總電量
3.5 本章小結
第四章 最大化部分充電獎勵充電策略
4.1 網(wǎng)絡模型
4.1.1 可充電傳感器網(wǎng)絡
4.1.2 最大化部分充電獎勵
4.2 問題描述
4.2.1 問題定義
4.2.2 最大化部分充電獎勵求解公式
4.3 最大化部分充電獎勵算法
4.4 仿真實驗
4.4.1 實驗環(huán)境
4.4.2 無線可充電傳感器網(wǎng)絡規(guī)模
4.4.3 充電車總電量
4.4.4 充電次數(shù)
4.5 本章小結
總結與展望
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表的成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]無線傳感器網(wǎng)絡中的充電調(diào)度算法[J]. 曲立軍,黨鑫,武繼剛. 計算機與數(shù)字工程. 2017(02)
[2]改進的Prim算法在求解旅行商問題中的應用[J]. 劉朝霞. 陰山學刊(自然科學版). 2015(01)
[3]面向物聯(lián)網(wǎng)的無線傳感器網(wǎng)絡綜述[J]. 錢志鴻,王義君. 電子與信息學報. 2013(01)
[4]最小生成樹算法在旅行商問題中的應用[J]. 李萍,王春紅,王文霞,任姚鵬. 電腦開發(fā)與應用. 2012(01)
[5]一種面向物聯(lián)網(wǎng)的無線傳感器網(wǎng)絡優(yōu)化部署策略(英文)[J]. 劉強,黃小紅,冷延鵬,李龍江,毛玉明. 中國通信. 2011(08)
碩士論文
[1]基于無線可充電的無線傳感器網(wǎng)絡的充電策略研究[D]. 葉學輝.湘潭大學 2018
[2]無線傳感器網(wǎng)絡的移動數(shù)據(jù)收集及充電規(guī)劃研究[D]. 繆海星.華僑大學 2016
[3]移動充電設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:3546336
【文章來源】:廣東工業(yè)大學廣東省
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 主要研究內(nèi)容和貢獻點
1.4 論文結構
第二章 預備知識
2.1 無線可充電傳感器網(wǎng)絡研究概述
2.1.1 無線可充電傳感器網(wǎng)絡架構
2.1.2 無線可充電傳感器網(wǎng)絡特點
2.2 網(wǎng)絡生命周期定義
2.3 可充電傳感器網(wǎng)絡的研究熱點
2.3.1 按處理請求類型分類
2.3.2 按充電車數(shù)量分類
2.3.3 按充電車充電模式分類
2.4 可充電傳感器網(wǎng)絡的優(yōu)化目標
2.4.1 最大化充電服務吞吐量
2.4.2 最小化充電車數(shù)量
第三章 最大化充電傳感器數(shù)量充電策略
3.1 網(wǎng)絡模型
3.1.1 無線可充電傳感器網(wǎng)絡
3.1.2 最大充電傳感器數(shù)
3.2 問題定義
3.3 算法思想及步驟
3.3.1 Online_Greedy算法
3.3.2 Online_MST_Cluster算法
3.4 實驗結果與分析
3.4.1 離線精確算法與兩個在線算法
3.4.2 無線可充電傳感器網(wǎng)絡規(guī)模
3.4.3 總電量
3.5 本章小結
第四章 最大化部分充電獎勵充電策略
4.1 網(wǎng)絡模型
4.1.1 可充電傳感器網(wǎng)絡
4.1.2 最大化部分充電獎勵
4.2 問題描述
4.2.1 問題定義
4.2.2 最大化部分充電獎勵求解公式
4.3 最大化部分充電獎勵算法
4.4 仿真實驗
4.4.1 實驗環(huán)境
4.4.2 無線可充電傳感器網(wǎng)絡規(guī)模
4.4.3 充電車總電量
4.4.4 充電次數(shù)
4.5 本章小結
總結與展望
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表的成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]無線傳感器網(wǎng)絡中的充電調(diào)度算法[J]. 曲立軍,黨鑫,武繼剛. 計算機與數(shù)字工程. 2017(02)
[2]改進的Prim算法在求解旅行商問題中的應用[J]. 劉朝霞. 陰山學刊(自然科學版). 2015(01)
[3]面向物聯(lián)網(wǎng)的無線傳感器網(wǎng)絡綜述[J]. 錢志鴻,王義君. 電子與信息學報. 2013(01)
[4]最小生成樹算法在旅行商問題中的應用[J]. 李萍,王春紅,王文霞,任姚鵬. 電腦開發(fā)與應用. 2012(01)
[5]一種面向物聯(lián)網(wǎng)的無線傳感器網(wǎng)絡優(yōu)化部署策略(英文)[J]. 劉強,黃小紅,冷延鵬,李龍江,毛玉明. 中國通信. 2011(08)
碩士論文
[1]基于無線可充電的無線傳感器網(wǎng)絡的充電策略研究[D]. 葉學輝.湘潭大學 2018
[2]無線傳感器網(wǎng)絡的移動數(shù)據(jù)收集及充電規(guī)劃研究[D]. 繆海星.華僑大學 2016
[3]移動充電設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:3546336
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