无线传感器网络低功耗多跳广播时钟同步算法

为满足无线传感器网络低功耗的要求,提出一种双广播域同步的低功耗多跳广播时钟同步算法。该算法基于接收端-接收端同步机制,通过一对已同步节点间对等广播消息,只需多发送一次消息,即可将该对节点的同步范围扩大为两广播域的并集,并采用双根节点的层级结构将算法扩展到全网络范围。OMNeT++仿真结果表明,与MBS算法相比,该算法能有效降低全网络同步需要传输的报文个数。     

自私无线Ad Hoc网络中一个低开销的诚实能效路由协议

一种激励自私无线Ad Hoc网络中节点合作的方法,向提供报文传输服务的节点提供不低于其传输成本的报酬。低开销诚实路由协议LOTER引入了VCG机制,节点在路由发现阶段收集邻居节点的信息,目标节点选择多条RREP路径,位于RREP路径上的节点将邻居节点信息沿RREP路径报告给源节点,源节点完成LCP路由选择和VCG报酬的计算。LOTER协议以低的报文开销收集网络拓扑信息,有效实现了自私无线Ad Hoc网络中的诚实能效路由。仿真结果表明,与现有协议比较,该协议具有更好的性能。     

一种改进的无线传感器网络EEMCDS算法

针对无线传感器网络中的有效路由,提出了一种改进的,基于最小连通支配集的能量有效算法IEEMCDS(Improved Energy-Efficient Minimum Connected Dominating Set).路由搜索主要集中在连通支配集内,通信量小.该算法是一个能量有效的分布式算法,在维护最小连通支配集时,充分考虑了节点的能量问题,优先选择高能量的节点充当连通支配集节点,提出了支配节点能量最小阈值调整法,可以有效地延长网络寿命.实例仿真表明在改进算法的连通支配集中,高能量的节点在支配集中一直占有较高的比例,从而有效地延长了网络寿命.     

一种无线传感器网络中事件区域检测的容错算法

特殊环境中的事件区域检测是无线传感器网络的一种重要应用.由于传感器的错误会导致事件区域检测的不准确,所以相关的容错算法成为近年来的研究热点.已有研究工作都仅考虑了事件的空间相关性,通过相邻传感器之间的数据交换实现容错.文中从事件的空间相关性和时间相关性入手,提出了一种以局部检测为主的分布式事件区域检测算法.该算法通过检验传感器本地采样值构成的时间序列与事件随机过程统计特征的符合程度实现容错.算法分析的结果表明,该算法可以减少传感器之间的数据交换,从而有效地利用传感器的能量.模拟实验表明,当有10%的传感器发生错误时,该算法可以检测到93%的事件区域和88%的错误传感器.     

MapReduce集群环境下的数据放置策略

MapReduce是一种适用于大规模数据密集型应用的有效编程模型,具有编程简单、易于扩展、容错性好等特点,已在并行和分布式计算领域得到了广泛且成功的应用.由于MapReduce将计算扩展到大规模的机器集群上,处理数据的合理放置成为影响MapReduce集群系统性能(包括能耗、资源利用率、通信和I/O代价、响应时间、系统的可靠性和吞吐率等)的关键因素之一.首先,对MapReduce编程模型的典型实现——Hadoop缺省的数据放置策略进行分析,并进一步讨论了MapReduce框架下,设计数据放置策略时需考虑的关键问题和衡量数据放置策略的标准;其次,对目前MapReduce集群环境下的数据放置策略优化方法的研究与进展进行了综述和分析;最后,分析和归纳了MapReduce集群环境下数据放置策略的下一步研究工作.     

一种多媒体传感器网络容错分簇算法

在无线多媒体传感器网络分簇算法设计中,针对如何满足QoS需求并尽可能提高能量效率问题,提出了一种容错分簇算法。根据节点的剩余能量和质心选举簇头,采用容错机制和能量有效策略组织成簇,并动态调整数据包在簇头间的传输速率。仿真实验结果表明该分簇算法满足多媒体数据传输的可靠性和实时性需求,能有效延长网络的生命周期。     

基于嵌套网格的无线传感器网络节能部署算法

针对环境监测中异常区域分布不均匀，以及无线传感器网络中节点密集、部署冗余的特点，提出了基于嵌套网格的节能部署方法，并依据物理参数梯度设计了非均匀部署节点算法．对其环境监测应用——森林火灾监测，进行了性能分析和Matlab仿真验证．结果表明，该方法可以有效地节约网络的能量，快速发现异常区域，并能详细描述异常区域的参数分布状况．     

Estimating machining-related energy consumption of parts at the design phase based on feature technology

To overcome the difficulties in previous researches about energy-efficient design of parts, a method to estimate machining-related energy consumption of parts at the design phase is proposed. The binary tree is constructed to describe the structure of a part, and each node in the binary tree represents one feature in the part. The material embodied energy, theoretical cutting energy consumption and air-cutting energy consumption of a feature can be calculated based on its design and manufacturing parameters. At the design phase, manufacturing parameters of a feature can be obtained by the method of feature mapping from design parameters. By adding up above three types of energy consumption, total energy consumption of a feature can be calculated. Further, by adding up total energy consumption of all features in a part, the energy consumption of this part can be estimated. The proposed method was demonstrated by estimating the energy consumption of a shaft part designed by an auto parts manufacturer, and meanwhile the measured energy consumption of the shaft part was acquired by experimental measurement. The estimation accuracy is analysed and verified by comparing the estimated value and measured value.     

无线传感器网中基于时隙轮循的串音控制策略

提出了一种基于时隙轮循的无线传感器网络MAC协议串音控制策略。此策略以簇结构组织网络,由簇头为簇内节点分配互不重叠的工作时隙,并以自带信令的方式来避免节点之间可能的串音。理论分析及仿真表明采用时隙轮循的串音控制策略有效地减少了节点间的串音,提高了无线传感器网络MAC协议的能量有效性。     

节能设备在加氢裂化装置上的应用

以某石化公司为例,对加氢裂化装置应用高压绕管式换热器和往复式压缩机气量无级调节系统(HydroCOM),并对高压空冷器进行改造,实现装置节能进行总结.高压绕管式换热器具有占地面积小,换热效率高,换热面积大,制造成本低等特点,相应节省燃料消耗,降低设备制造费用.装置设计能耗为45.39kg标油/t,实际标定能耗为36.77kg标油/t,仅为设计值的81％.按照同比例折算后,每年节约燃料费用1569.9万元.气量无级调节系统投用后,往复式压缩机的轴功率随加工负荷的降低而降低,低负荷运行时,功率消耗明显下降,且100％满负荷运行时,相比投用HydroCOM系统前,电流下降约30A,每小时节电约300kW.h,也能起到节能作用.针对该加氢裂化装置夏季高压空冷器冷后温度偏高问题进行改造:采用升力系数大、升阻比高的新一代HY高效叶片;将摩擦传动改为同步传动.改造后冷后温度下降3～4C,循环氢压缩机汽耗下降0.5t/h,且投资回收期只需4个月.