大规模无线传感器网络中高效按需充电规划

随着无线充电技术的日趋成熟,特别是磁共振无线充电技术的发展,利用移动充电车和无线充电技术给无线传感器补充能量,以保证无线传感器网络持续运转,成为新的研究热点。为此,主要介绍在大规模的无线传感器网络中,如何调度多个充电车给网络中的待充电传感器补充能量。为了均衡多个充电车的充电任务,缩小整个充电任务的完成时间,提出了充电总耗时最短问题,希望能为多个充电车找到各自的充电路径,使得多个充电车中耗时最长的任务完成时间最短。因为充电总耗时最短问题是一个NP难问题,难以在多项式时间内找到最优解,所以针对该问题提出了一个近似比为5的近似算法。最后用模拟实验证明了算法的性能,实验表明该算法的实际近似比不足2。     

一对多充电方式下WRSN移动充电器驻点选择策略

能量问题是约束无线传感器网络发展的一大瓶颈,借助磁耦合谐振充电技术,可实现单个充电装置同时对多个传感器节点进行能量补充,从而提高网络充电效率,降低充电成本。现有的单对多充电方案往往忽略了磁耦合谐振充电技术的能量分配,对于移动充电器的停靠位置(即驻点)没有考虑发射线圈和接收线圈的互感对能量传输效率的影响。线圈之间的距离是影 响互感的关键物理因素。本文提出一种在线能量补充策略(OMRN)。该策略基于互感模型和连续平面上的重心法选址问题,根据线圈之间的距离找出移动充电器的最优驻点,让多个节点能量接收达到均衡,从而减少总充电时长,使充电效率最大化。     

能量受限的单移动设备无线充电调度算法

基于磁耦合谐振的多节点充电技术为解决无线传感网络的健壮性问题提供了潜在的解决方法。为了减少充电设备的移动能耗,保证充电规划的可调度性,结合磁耦合谐振的充电效率,采用蜂窝网状结构将网络分割成若干充电区域,提出了基于移动充电设备的无线传感器网络充电调度算法。由于实际的移动设备能量通常有限,在每个充电周期内综合考虑移动设备能量、节点剩余能量等,提出了自适应动态算法以自动选择k个充电区域。规划充电路径时,采用实时性较好的弹性网络算法来满足网络节点的充电需求。仿真结果表明,充电设备能量的大小会直接影响网络的总能量与最小剩余能量,算法在设备能量有限时能够最大化网络的最小能量,延长网络的生命周期。     

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

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。     

一种WRSN中基于有向接收的高效充电算法

无线可充电传感器网络中,节点在不同方向的能量接收能力是不同的。现有的充电策略很少考虑节点能量接收能力的各向异性。本文研究基于接收能力各向异性的移动充电策略,提出一种基于有向能量接收的高效充电算法(CderM)。先建立节点充电区域模型衡量节点的异向能量接收能力,再根据节点部署情况,优化充电部署,增加MC的充电覆盖区域,增大网络充电覆盖率。最后,采用启发式策略优化节点能量接收方向,最大化节点的有向能量接收能力,实现高效率充电。仿真结果表明CderM算法增大了网络充电覆盖率,提高了能量补充效率。     

基于一种虚拟骨干网环境下的移动能量补充策略

在无线传感器网络中,骨干网可方便地实现数据聚合,有利于达到能量高效的数据收集,但是其面临着骨干节点能量消耗过快,易出现因节点能量耗尽而导致骨干网连接中断的问题.为了保证网络能够持续高效的运行,一种基于虚拟骨干网的移动能量补充策略VBMERS(Mobile Energy Replenishment Strategy with Virtual Backbone)被提出来解决网络中骨干节点的能耗过快问题,同时也兼顾对非骨干节点的能量补充.VBMERS策略根据待充电传感器节点当前的通信量计算其优先级,始终选择优先级最大的节点作为充电候选节点以尽量给负载大的节点优先充电,从而避免节点快速进入能量饥饿状态.仿真结果显示,VBMERS策略能有效的解决节点的能量饥饿问题,降低了节点的失效率,进而延长了传感器网络的生存周期.     

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%。     

基于移动充电设备的无线传感网络充电策略研究综述

近年来,利用移动充电设备为传感器节点补充能量,消除电池供电方式导致的网络生存期限制,成为传感器网络的研究热点.从多个角度介绍基于移动充电设备的无线传感器网络充电策略的研究现状,总结了基于移动充电车或无人机的充电策略,在充电方式选择、路径优化、充电设备数量优化等方面的研究成果,并讨论充电策略研究所面临的挑战以及未来可能的...     

一种基于非均匀分簇的实时充电算法

针对具有实时性要求的无线可充电传感器网络,使用移动充电器及时为网络中的节点补充能量,提出一种基于非均匀分簇的实时充电算法(nUCRC):首先采用非均匀分簇的方法,将网络划分为大小不等的多个簇,通过研究簇内节点的能量状态和充电截止时间决定簇头的选举和轮换;采用动态规划算法得出移动充电器的簇间最短移动路径,并根据簇内节点的时间和空间的混合优先级决定充电顺序,遍历完所有簇后,返回基站结束当前充电周期.仿真结果表明采用nUCRC算法比采用目前最新的按需充电算法的节点存活率提高约10％,平均充电时延提升约20％,更加适用于具有实时性要求的网络.     

无线可充电传感器网络能耗分级充电策略

在传统的无线传感器网络中,有限的电池能量会限制传感器网络的寿命,而在无线可充电传感器网络中,能量可以通过无线方式给传感器充电,延长传感器网络的寿命,利用充电小车等移动设备对无线传感器网络进行能量补充时,在一个充电周期内减小充电小车的移动总路径,可以有效减少经济成本,基于无线可充电传感网中各节点的能耗差异性,结合蚁群算法和对旅行商(TSP)问题的研究,提出了基于能耗分级的非固定周期和固定周期两种小车充电策略。仿真结果表明,与传统的充电策略相比,两种新策略均能有效减少充电小车的移动总路径。     

地面三维激光扫描点云数据处理及建模

本论文以昆明理工大学呈贡校区“昆明理工大学”石碑作为目标场景,利用地面三维激光扫描仪Maptek I-Site 8200SR获取目标场景的点云数据,使用Maptek I-Site Studio 6.0对点云数据进行预处理,包括点云数据的配准、去噪及精简;通过提取特征点云同时结合AutoCAD2014、3ds Max实现对目标场景的建模。研究三维激光扫描点云数据预处理的方法步骤及模型构建过程,通过分析数据处理及建模结果,结合当前的研究状况探讨了模型的相关应用,并展望进一步的研究方向以及工作内容。     

移动无线传感网的移动感知路径选择算法

为解决稀疏网络环境下移动传感节点的区域全覆盖和数据传输问题,提出一种移动无线传感网的移动感知路径选择算法(MSPS)。在MSPS算法中,用数学公式表示邻居网格集合、区域覆盖率、数据传输时延、节点平均能耗等参数。采用机会路由算法进行数据传输,并建立能保证全覆盖监测区域且权衡数据传输时延、数据传输率和节点平均能耗的移动路径选择优化模型。提出到目标网格的路径寻找方法、初始染色体的确定方法和染色体适应度值计算方法。最终提出修正的多种群遗传算法求解优化模型,获得移动传感节点的最优移动方案。仿真结果表明:不管监测区域内是否存在障碍物,MSPS算法都能提高数据传输率,降低数据传输时延和节点丢弃的总数据量。在一定的条件下,MSPS算法比SGA、TCM_M、RAND_D和RAND算法更优。     

基于VRML的虚拟校园构建

虚拟校园的规模和应用水平是学校教学和科研综合实力的重要标志。本文根据虚拟校园的构建要求,采用虚拟现实模型语言对昆明理工大学校园场景进行了三维描述,阐述了三维空间的创建过程和多媒体的整合过程。     

基于链路时间预测的移动Ad Hoc网路由

移动Ad Hoc网络是一种自组织、无基础设施的网络。而节点的自由移动促使链路频繁的断裂。为此,提出基于链路连通时间预测路由LDPR(Link Duration-Prediction-based Routing)。LDPR路由先通过节点运动信息,预测链路的连通时间。然后,再依据链路的连通时间计算路由生成时间,并选择两条路由生成时间长的路由协同传输数据,一条路由作为主路由,另一条路由作为备用路由。通过双路由机制,提高数据包的传输效率。实验数据表明,相比于传统的按需距离矢量AODV(Ad Hoc On-demand Distance Vector)路由,LDPR路由在吞吐量和端到端传输时延方面的性能得到有效改善。     

A Transactional Asynchronous Replication Scheme for Mobile Database Systems

In mobile database systems,mobility of users has a significant impact on data replication.As a result,the various replica control protocols that exist today in traditional distributed and multidatabase environments are no longer suitable To solve this problem,a new mobile database replication scheme,the Transaction-Level Result-Set Propagation(TLRSP)model,is put forward in this paper,The conflict dectction and resolution strategy based on TLRSP is discussed in detail,and the implementation algorithm is proposed,In order to compare the performance of the TLRSP model with that of other mobile replication schemes,we have developed a detailde simulation model.Experimantal results show that the TLRSP model provides an effcient support for replicated mobile database systems by reducing reprocessing overhead and maintaining database consistency.     

一个抗截断攻击的移动代理数据保护方案

研究了如何保护自由漫游的移动代理运行结果安全问题，总结了当前已有方案的特点和不足，指出了这些方案中存在的一个共同缺陷假设，即对于路由主机，同一移动代理只能经过其一次，不能多次访问。提出了一个抗截断攻击的保护移动代理运行结果方案，满足安全要求和抗弱截断攻击，去掉了当前方案的缺陷假设，增强了协议应用的灵活性。     

A General Probability Formula of the Number of Location Areas＇ Boundaries Crossed by a Mobile Between Two Successive Call Arrivals

Mobility management is a challenging topic in mobile computing environment. Studying the situation of mobiles crossing the boundaries of location areas is significant for evaluating the costs and performances of various location management strategies. Hitherto, several formulae were derived to describe the probability of the number of location areas‘ boundaries crossed by a mobile. Some of them were widely used in analyzing the costs and performances of mobility management strategies. Utilizing the density evolution method of vector Markov processes, we propose a general probability formula of the number of location areas‘ boundaries crossed by a mobile between two successive calls. Fortunately, several widely-used formulae are special cases of the proposed formula.     

LSP技术在移动SSL VPN中应用的研究

随着Internet和无线数据技术的发展,移动虚拟专用网（MVPN）技术越来越受业界关注。首先介绍了SSL协议和MVPN技术,并针对Windows mobile终端平台,详细介绍了采用LSP截获技术实现的数据包拦截处理流程。通过数据包拦截,实现了网络通信连接的重定向和对通信数据的加密保护,使移动SSL VPN能够无缝支持传统应用,保证应用程序通过网关安全访问内部网络,从而扩展了SSL VPN的应用范围,提高了其灵活性及适应能力。     

基于遗传算法的移动Sink数据采集信宿路算法

数据收集是部署无线传感网络WSNs(Wireless Sensor Networks)基本目的。而采用移动Sink方式收集节点数据是解决数据收集效率的有效措施。为此,提出基于遗传算法的移动Sink数据采集算法GMSDC(Genetic algorithm-based Mobile Sink Data Collecting)。GMSDC算法利用遗传算法求解最佳驻留点,再由这些驻留点构建Sink移动路径。仿真结果表明,相比于EDAMS算法,GMSDC算法增加了数据收集量。