一种基于线性时间概率计数算法的数据聚集技术

无线传感器网络中,通过数据聚集操作在中间节点预先对数据进行处理,可去除大量冗余,减少数据传输,实现节能。针对多路径路由下数据聚集操作的重复计数问题,研究对副本不敏感的概要结构并优化某些特性,在线性时间概率计数算法的数学模型基础上提出一种新的数据聚集技术FA( Fan Aggregation)技术,实现高能效的数据聚集。理论分析和仿真实验均表明, FA技术相较于FM( Flajolet Martin)技术和LC( Linear Counting)技术在存储空间和准确率上均有更好的性能体现。     

面向数量最少化的双层WSN中继节点部署算法

提出2种算法,目标是在监测区域部署中继节点,以便所有的传感节点都能和至少一个中继节点进行通信,同时保证中继节点数目最小化。整数线性规划最优解算法是对已选择出的CRegions通过数学上的整数线性规划的方法找到部署中继节点的最佳区域;传感网络规模较大时,提出启发式算法,将每一次排序后含传感节点个数最多的集合作为部署区域,经过多次循环排序后近似的找到部署中继节点的最佳位置。最后通过与2个同类算法在相同参数环境下进行仿真实验,比较仿真结果证明整数线性规划最优解算法及启发式算法在覆盖所有传感节点的前提下,部署中继节点最小化的性能较好,并且其部署时间也在可以接受的范围之内。     

一种低能耗的无线传感器网络强栅栏重建方法研究

无线传感器网络栅栏被破坏后,重建栅栏是延长其生存周期的重要手段之一。因此提出一种低能耗的WSN栅栏重建方法BRMLE(Barrier Reconstruction Method with Low Energy consumption),在充分利用静态节点的基础上,派遣可移动节点完成栅栏的重建工作。首先在栅栏重建区域构建静态传感器节点的全连接拓扑图,然后计算拓扑图中每条边被感知范围完全覆盖所需的节点数量,接着利用KSP(Top-k-Shortest Path)算法寻找拓扑图中k条重建路径?,最后利用匈牙利算法选择最佳重建路径并派遣可移动节点完成栅栏重建,BRMLE方法综合考虑了栅栏的重建路径和可移动节点的派遣优化,使得重建栅栏的能耗最低。仿真实验与Optimal方法对比,证明了BRMLE方法需要的可移动节点数量更少,节点的平均移动距离更短,消耗的能量更低。     

基于改进蚁群算法的无线传感器网络栅栏覆盖优化研究

在无线传感器网络栅栏覆盖研究中,如何调度已部署的传感器节点构建栅栏并延长网络生存时间已成为热点问题。研究了满足Poisson分布的静态无线传感器网络强K-栅栏覆盖问题。将部署区域划分为a个子区域,相邻子区域之间形成一定的缓冲区域,在每个子区域利用偏离角蚁群算法构建多重栅栏。最后通过调度算法延长栅栏生存时间。仿真实验结果验证了算法的收敛速度快且栅栏生存时间长等特点。     

能耗均衡的移动传感器节点派遣算法

在混合无线传感器网络中,移动传感器节点最耗能的操作是移动,如何减少移动传感器节点的移动距离同时能让其完成任务是一个富有挑战性的研究课题。本文提出了一个移动传感器节点的派遣算法,旨在均衡各个移动传感器节点的移动负载,并且能按优先级响应事件地点,适用于任意数量的移动传感器节点和事件地点的情况。当移动传感器节点数量大于事件地点数量时,将其转化为一个带权完全二分图上的最大匹配问题。当事件地点数量大于移动传感器节点的数量时,本文提出的算法先将事件地点聚类分簇,然后派遣移动传感器节点到各个簇中分别完成访问任务。为了减少传感器节点之间的消息传输量,本文在集中式算法的基础上又提出了一个分布式算法。仿真实验结果表明本文提出的分布式算法能有效降低传感器节点之间的消息传输量,算法能够使得整个混合无线传感器网络的生存寿命延长20%左右。     

基于马鞍车床的三旋轮旋压机尾座改造

在实际生产中,为了减少费用,并充分利用原设备,将其他类型机床(如车床)改造为旋压机是一种可靠且有效的设备方式。为满足旋压机技术要求和被加工工件尺寸要求,原车床尾座需要改造。重点介绍了将马鞍车床改造为用于长筒形件强力旋压成形时尾座运动的改进方案、动力件和导向件的选取。为适应加工不同尺寸的工件,将尾座运动改进为三级运动模式,分别是尾顶的纵向移动、底座的纵向移动和尾顶的横向移动。计算结果表明:改造后的尾座能够提供足够的顶紧力、卸料方便,允许加工尺寸最长可达3 m。     

基于集合最大流算法的WSN栅栏修复方法研究

无线传感器网络栅栏覆盖在入侵检测方面发挥着重要作用,如何修复栅栏间隙是该领域重点研究问题之一。栅栏将监测区域划分为二部分,任何入侵目标从一个区域穿越到另外一个区域都会被栅栏中至少一个传感器节点监测到。栅栏中的节点由于某些原因过早死亡导致栅栏出现间隙,监测目标可以通过间隙而不被栅栏监测到。提出一种利用移动节点修复栅栏间隙的方法,该方法采用基于集合的最大流算法计算出能修复间隙的数量并且具有较高的效率,然后利用移动节点修复栅栏,修复过程中,移动节点的总移动距离最短。最后仿真实验验证了该方法的有效性。     

1J50软磁合金筒形件流动旋压成形质量研究

软磁合金筒形件因具有优良的抗磁干扰能力而广泛应用于电磁领域,针对传统制备工艺中零件易漏磁及材料浪费严重等缺点,提出采用流动旋压来实现其近净成形。对冷硬态的1J50软磁合金管坯进行了再结晶退火以获得良好的塑性,随后进行筒形件流动旋压成形试验,以壁厚偏差、椭圆度、直线度和粗糙度为评价指标,分析了进给比、旋压道次对成形质量的影响。结果表明:当进给比为0.4~0.8 mm·r-1时,工件成形质量较好,当进给比大于0.8 mm·r-1时,成形质量急剧变差,因此,综合考虑旋压件的成形质量和生产效率,推荐采用0.8 mm·r-1的进给比进行流动旋压;随着旋压道次的增加,壁厚偏差和粗糙度逐渐减小,而椭圆度和直线度略有增加。     

基于移动节点二次部署的WSN栅栏新型强化方法

无线传感器网络栅栏覆盖在入侵检测方面发挥着重要作用,如何构建顽健的栅栏是重点研究问题.针对栅栏初始部署后,随着节点能量的消耗,部分节点过早死亡,从而导致栅栏中存在较多薄弱点的问题,提出了一种利用移动节点二次部署来强化栅栏的方法.该方法采用基于集合的最大流算法计算能强化薄弱点的数量,并根据薄弱情况部署和调度可移动节点来强化栅栏,经过强化后的栅栏具有更好的性能,解决了栅栏薄弱点强化问题.仿真实验表明,该算法能有效强化栅栏,延长栅栏的生存时间,且算法复杂度也比较低.     

入侵轨迹建模与WSN栅栏覆盖分段调度算法研究

无线传感器网络栅栏覆盖在入侵检测方面发挥着重要作用,如何调度栅栏并延长网络的生存时间已成为重点研究问题.在无线传感器网络中设计合理的调度算法,分时激活传感器节点从而延长网络生存时间是大多数研究的方向,然而仅仅通过分时调度传感器节点已很难大幅度提高网络的生存时间.因此设计了一种分时与分段相结合的无线传感器网络栅栏调度算法,该算法通过分析入侵目标穿越传感器网络部署区域的行为特征,建立入侵目标的轨迹模型,该模型在保证栅栏对入侵目标具有较高检测率的情况下预测入侵目标可能穿越栅栏的区域并分段激活栅栏从而大大减少了传感器节点的能量消耗.最后仿真实验验证了本文算法与传统的分时调度算法相比能大幅度提高网络的生存时间.