基于预测模型的WSN节点能量融合机制

分析节点能量衰减的过程,采用节点能量衰减预测模型描述节点能量损耗的规律,并建立基于该预测模型的节点剩余能量汇报机制,从而减少节点能量数据的汇报次数以及节点间的数据通信量,降低节点能耗。实验结果表明,在应用该预测模型后,Telosb节点的电池工作寿命延长1%~4.5%。     

基于预测模型的WSN节点能量融合机制

分析节点能量衰减的过程,采用节点能量衰减预测模型描述节点能量损耗的规律,并建立基于该预测模型的节点剩余能量汇报机制,从而减少节点能量数据的汇报次数以及节点间的数据通信量,降低节点能耗。实验结果表明,在应用该预测模型后,Telosb节点的电池工作寿命延长1%~4.5%。     

基于估计机制的分簇传感器网络数据融合算法

提出了一种基于估计机制的分簇传感器网络数据融合算法.在满足数据精确度要求的前提下,只有当数据的当前值与上一次采集值之差超过某一变化阈值时,才将当前采集数据发送到簇头节点,否则不发送.采用节点剩余能量自适应的簇头选择算法来平衡传感器节点的能耗,使得剩余能量越大的节点当选为簇头的概率越大.推导了使网络能耗最小的最优分簇规模...     

事件驱动型无线传感器网络能量监测机制研究

在分析现有无线传感器网络能量监测机制的基础上,针对事件驱动型无线传感器网络,提出EDEMM机制.该机制采用成簇结构,簇成员周期性地监测自身剩余能量,当且仅当能量消耗的幅度较大时才向簇头节点汇报,簇头对簇成员发来的消息进行处理,当簇头融合后的能量超过一定幅度时向汇聚节点汇报.仿真结果表明:EDEMM机制降低了能量消息包的数量,有效地降低了能耗,可以延长网络的使用寿命.     

基于多态蚁群算法的WSN能耗均衡路由协议

针对无线传感器网络（WSN）的能耗均衡问题,提出一种基于多态蚁群算法的路由协议,采用周期传输和数据融合的方式,将无线传感器节点的剩余能量信息融合到信息素的形成中。仿真实验表明,与Leach协议相比,采用该协议有82％的节点生命周期更长,在相同时间内网络可多传输48％的数据包。在实验室使用31个节点部署无线传感器网络,将路由协议应用于网络。实验结果验证了该协议的有效性。     

基于节点度-限制的数据融合树构建算法

在无线传感网络部分应用中,数据传输必须在指定时延约束下完成.因此,最小化网络时延和最大化网络寿命成为无线传感网络的研究热点.为此,提出基于节点度-限制的数据融合树构建DC-DATC(Degree-Constrained-Based Data Aggregation Tree Constructing)算法.DC-DATC算法减少了高节点度对数据融合时延的影响.依据预设的节点度阈值,只有节点度小于阈值的节点才能加入数据融合树.利用数据融合树传输数据,降低了数据传输量,提高了能量利用率.实验结果表明,DC-DATC算法降低了融合时延,且平衡了网络能耗,最终实现了网络寿命的扩延.     

基于矩阵的无线传感器网络数据融合方案

数据融合是降低无线传感器网络（ WSNs）能耗的重要手段,为了有效地节省WSNs节点的能量,提出一种基于矩阵的层簇式数据融合方案。在簇头选举时,考虑节点的剩余能量和相对密度,并利用矩阵运算对簇内成员节点采集的数据进行数据融合处理。最后将所提方案与传统的LEACH协议进行仿真比较,实验结果表明：相比于传统的LEACH协议,所提方案可以有效降低数据冗余,减少数据传输量,节约节点能耗,进而延长网络生存期。     

无线传感器节点节能方法研究

通过分析节点传感器的数据与时间的相关性,采用节点传感器数据预测模型描述节点传感器数据的规律,并建立基于该预测模型的节点数据发送机制,从而减少节点数据发送次数以及节点间的数据通信量,降低节点能耗。实验结果表明,在应用此预测模型后,节点电池的工作寿命能够延长4%左右。     

基于簇头优化的自供能无线传感网络路由算法

针对能耗均衡的自供能无线传感器网络分簇算法（EBCS）节点在选举簇头时没有能量的阈值限制,导致能量较低的节点可能当选簇头,并且簇头节点只能担任一轮次,致使能量充足的节点无法继续连任,同时EBCS没有基于自供能这一特点考虑死亡节点复活后的选举机制的问题,提出了一种基于簇头优化的自供能无线传感器网络分簇路由算法（CCOS）。首先,对簇头选举时的能量阈值进行优化,限制了能量不能胜任簇头的节点参选;其次,引入并改进了簇头连任机制,使簇头节点结合自己的能量补给水平来决定自己能否在下一轮连任簇头;然后,提出了阈值敏感的节点复活机制,通过设置软、硬复活阈值让死亡节点在积累达到相应能量阈值时复活。实验结果表明,在不同的能量补给场景下,CCOS与EBCS相比,当前网络中的可用节点数提高了约8%,数据传输成功率提高了约5%。CCOS可以更合理地利用再生能源,有助于自供能传感网络的部署。     

基于LEACH协议的能量优化方法

针对低功耗自适应聚类协议产生的整体能耗不均及网络生命周期短的问题,提出一种改进的能量优化方法。结合能量模型、节点发送及融合数据的综合能耗计算簇头比例;利用节点剩余能量与节点基站间的距离,优化成簇阶段中簇头选取阈值公式。在普通节点入簇阶段,引入簇规模密度,避免簇规模差距过大,采用就近原则与簇密度规模更新簇头。在数据传输阶段,引入“热区”边界对簇头分类,不同类簇头采用不同的数据传输方式。仿真结果表明,所提方法能均衡网络能耗且延长网络生命周期。     

基于信息熵的无线传感器网络节点能量的汇报机制

对无线传感器网络自身状态的监测将对延长网络的寿命起到至关重要的作用,而节点剩余能量是重点监控的属性。基于簇的网络拓扑结构,簇头节点收集其成员节点的剩余能量数据,利用信息熵理论对这些数据预处理,以短消息格式把能量数据发送到监控平台。监控平台反向处理接收到的能量数据,以得到剩余能量的原始数据。实验结果表明:该汇报机制可以有效地减少汇报的数据通信量,也可以基本保证汇报数据的精确度。     

金属／YSZ电极对氧传感器性能的影响

借助交流阻抗谱测试技术和扫描电镜,对Pt,Au,Ag,Ag—Pt,Ag—Pd电极浆料所制金属／YSZ电极的界面电阻、激活能进行了研究,并计算了由其构成的氧传感器达到90％响应量所需时间。研究表明：400-600℃时,02在Ag／YSZ电极上反应速率最快,激活能最低,为91kJ·mol^-1;Pt／YSZ电极激活能最高,为183kJ·mol^-1,电极反应速率控制步骤为吸附氧原子在电极表面的扩散过程;Ag—Pt,Ag—Pd／YSZ电极激活能均较Ag／vsz电极高,Pd含量增大时,Ag—Pd／YSZ电极激活能亦增大;400-450℃时,Ag／YSZ氧传感器响应时间最短,450-600℃时,Ag-1％Pd／YSZ氧传感器响应最快。     

一种功率控制算法的仿真研究

802.11是在Adhoc网络中广泛应用的一种媒体接入控制协议。为了研究功率控制机制对系统带来的影响及其产生的原因,该文对一种能完全兼容802.11的分布式功率控制算法802.11DPC进行了仿真。结果显示:在Adhoc网络中,饱和情况下,根据报文长度不同,802.11DPC在网络吞吐率方面较802.11协议提高17%～20%,平均分组时延降低11%～15%,结点能耗及公平性性能则仅有部分提高。对仿真结果给出了合理的解释,得出了在由笔记本电脑等便携终端构成的Adhoc网络中使用功率控制机制更适合用来提高网络吞吐率的结论,为合理使用功率控制机制提供了参考依据。     

混合模式下认知无线电网络的能效优化算法

认知无线电网络中,协作频谱感知利用多个节点同时感知可提高频谱感知检测性能。然而随着感知的次用户(SU)个数增加,导致能耗增高、能效(EE)降低。为解决这一问题,本文结合机会频谱接入和衬垫式频谱共享2种共享模式,构造基于混合频谱共享模式的能效模型,同时考虑3种不同的融合规则、主用户(PU)的再占据概率和报告信道误差,以最大化SU系统的EE为目标,使用拉格朗日乘子法与次梯度下降算法对感知时间、参与感知个数、次用户发射功率进行迭代优化求解。仿真结果表明,在最低服务质量要求(QoS)和发射功率的约束下,该能效优化算法能够实现更高的吞吐量和更高的能量效率。     

能量均衡的WSN非均匀分簇路由算法

针对现有无线传感器网络（WSN）分层分簇路由算法存在的能耗不均衡问题,提出一种能耗均衡的WSN非均匀分簇路由算法。该算法通过在已划分的非均匀区域中构建中间层达到均衡簇首和其他节点能耗的目的,实现WSN整体能耗均衡。实验结果表明,该算法能均衡WSN能耗负载,提高WSN的能量效率,延长100轮～200轮WSN生命周期。     

Simulation of energy transport by charged thermonuclear particles in compressed laser targets with allowance for spontaneous magnetic fields

In specially designed compressed thermonuclear targets, spontaneous magnetic fields (SMF) ≥ 100 MG can be generated. We propose a conceptual design of the laser target for creating a magnetized hot (～10–100 million K) thermonuclear plasma to model “star matter” in a laboratory. The effect of SMF on the energy transport by charged thermonuclear particles in compressed plasma is studied by computer-aided computations.     

近场光、磁混合记录

磁记录密度每年增长60%以上,而由于保持记录位稳定的各向异性能的减小,磁颗粒的大小和厚度不能无限增长下去,较小的各向异性能难以保证数据的稳定,由于矫顽力依赖于温度,可以采用高矫顽力的磁记录材料,用激光加热来降低矫顽力确保信息的写入。     

Balancing energy consumption with mobile agents in wireless sensor networks

For Wireless Sensor Networks (WSNs), an unbalanced energy consumption will decrease the lifetime of network. In this paper, we leverage mobile agent technology to investigate the problem of how to balance the energy consumption during data collection in WSNs. We first demonstrate that for a sensor network with uniform node distribution and constant data reporting, balancing the energy of the whole network cannot be realized when the distribution of data among sensor nodes is unbalanced. We design a method to mitigate the uneven energy dissipation problem by controlling the mobility of agents, which is achieved by an energy prediction strategy to find their positions. Finally, we propose energy balancing cluster routing based on a mobile agent (EBMA) for WSNs. To obtain better performance, the cluster structure is formed based on cellular topology taking into consideration the energy balancing of inter-cluster and intra-cluster environments. Extensive simulation experiments are carried out to evaluate EBMA with several performance criteria. Our simulation results show that EBMA can effectively balance energy consumption and perform high efficiency in large-scale network deployment.