摘要:

在无线可充电传感器网络中,为了使无线充电车的能量利用率最大、网络节点死亡数最小,根据离线情况下的传感器节点剩余电量及其分布位置,规划多辆无线充电车的充电路径,提出一种综合权重调度算法.首先,通过K均值聚类算法将网络分类,在每一类中根据节点的综合权重规划充电主路径;然后,从主路径周围的节点中选择可行的插入节点并插入主路径,形成完整的充电路径;最后,通过仿真实验验证了方案可行性.

摘要:

在无线可充电传感器网络中的可移动的无线充电设备(WCE,wireless charging equipment)自身携带的能量有限的情况下,设计了WCE的充电策略和数据收集策略,并在此基础上以最大化WCE总能量的利用率和最小化网络中节点数据传输的平均时延为目标建立了联合充电和数据收集的WCE多目标路径规划模型,提出了一种基于精英策略的多目标蚁群优化算法,改进了蚂蚁状态转移策略和信息素更新策略,求得了该多目标问题的Pareto最优解集.以20个传感器节点为例,通过仿真实验分析了蚁群系统参数对ES-MOAC算法的影响,50组对比实验表明ES-MOAC算法在求解该问题上得到的能量利用率的平均值比NSGA-II算法增加了4.53％,网络中所有节点数据传输的平均时延的平均值比NSGA-II算法缩短了5.12％.

摘要:

在无线可充电传感器网络中,传感器节点的电池寿命是决定整个传感器网络生命周期的重要因素之一,而移动充电车可有效地为传感器节点提供电量补给.在动态请求(On-Demand)的无线可充电传感器网络中,研究充电车移动耗能和充电周期内总电量两个约束条件下的充电传感器数量最大化问题.针对该问题建立非线性整型数学模型,并提出一个基于贪心策略的在线算法.该算法在每个充电周期内,充电车依次选择距离最近的传感器节点进行充电.基于聚类思想,提出另一个在线算法.该在线聚类算法利用解决旅行商问题的最小生成树算法,使得充电车在每一个类中的充电路径构成一条回路的同时,减少移动耗能.实验结果表明,在线贪心算法、在线聚类算法得出的充电传感器数量分别占充电请求总数的67％与76％.

摘要:

针对利用无线充电装置为井下无线可充电传感器网络进行能量传输的场景,将充电装置的部署转化为充电覆盖问题,并结合充电模型建立了最优充电覆盖模型.为求得最优充电覆盖模型的近似最优解,提出了一种基于网格划分的无线充电装置部署算法.该算法通过网格划分及扫描的方式确定充电装置的最优位置,在满足所有传感器节点充电覆盖的同时,最小化充电装置的数量.仿真结果表明,传感器节点数量较少时,网格大小对充电覆盖的影响不大,但充电半径对充电装置数量的影响较大;传感器节点数量较多时,网格大小对充电覆盖有一定的影响,但充电半径对充电装置数量的影响不大,当充电半径超过一定范围时,所需充电装置数量几乎不变.

摘要:

为在无线可充电传感器网络中部署尽量少的充电器实现充电代价最小化,根据传感器节点的位置关系和拓扑特征设计2种无线充电器位置优化算法:近似算法与聚类分区算法.采用分割技术将网络划分成若干个网格的形式,分别求解每个网格内最少充电器数目,并通过移位策略减少充电器数目,提出近似比为(1+ε)的近似算法.同时,采用贪心思想进行聚类分区,结合最小包围圆算法提出聚类分区算法.复杂度分析与仿真结果表明,2种算法都能准确求解出充电器的位置,其中聚类分区算法部署的充电器数目更少,并且时间复杂度更低.

摘要:

无线可充电传感器网络(WRSN)的传统充电器部署方式覆盖所有区域,而所提方法的基本思想是覆盖所有节点的位置.建立了充电器到最远节点距离的数学模型,分析了节点个数与最小充电半径数学期望之间的关系,提出一种充电器部署策略:根据区域内需要充电的节点的位置,采用最小覆盖圆(SEC)方法,通过欧式投递男孩算法寻找充电器的最优位置.该方法能够减小充电半径,降低最小发射功率,节省平均充电能耗.实验结果显示,区域中节点出现的位置越少,节约的能耗越多.

摘要:

多跳无线能量传输技术已经成为延长无线传感器网络(WSN)寿命的有效手段.提出一种基于谐振中继的可充电传感器网络移动能量补充方法(TMWRN).首先在整个网络中根据三角形外接圆性质部署谐振中继节点,然后,移动充电装置(MC)根据短距离优先的在线充电方式规划充电路径,并利用谐振中继器给多个传感器节点以多跳方式补充能量.最后模拟实验表明,TMWRN可以有效地降低MC的充电成本和节点失效率,延长网络寿命.

摘要:

为了弥补现有无线可充电传感器网络充电效率低下和节点能量冗余并存的问题,提出了一种基于节点信息的分簇算法.首先,根据传感器节点的剩余能量状态,选择候选簇首.其次,计算候选簇首集合中节点之间的距离,并与基于节点密度的距离阈值比较,最终筛选出合适的簇首.其他节点根据就近原则选择簇首,形成对应的簇.该算法由于同时考虑节点剩余能量和簇首之间的距离,可以使得具有较多剩余能量的节点成为簇首,且簇首均匀分布整个网络中.仿真结果表明,提出的算法可以提高充电效率,减少节点的能量冗余或节点能量消耗过快而死亡的现象,从而有效延长整个网络的寿命.