基于簇半径差异化和节点能量区间的分簇算法

提出一种基于簇半径差异化和节点能量区间的分簇算法——CRDNE算法.该算法用于解决电子导游系统能量均衡问题,从而尽可能的延长网络寿命.算法首先利用路由跳数将整个网络划分热点和非热点区域,并根据不同区域的通信开销不同的特点,定义了不同的区域簇半径.然后,根据区域簇半径和节点剩余能量所处的能量区间,分布式地选取簇首.最后,将CRDNE算法与LDCR、Leach-V算法在Matlab平台进行多个方面仿真比较,进一步证明了本文算法的优越性.     

动态阈值的双门限协作感知方法

随着通信技术的提高和通信应用的增多,无线频谱资源越来越匮乏.许多分配到资源的主用户利用率很低,认知无线电技术希望没有分配到资源的次用户合理使用主用户频谱来提高频谱的利用率.频谱感知技术关系到认知无线电中次用户对空闲频谱的使用机会,是认知无线电的关键技术之一.就是在已有的感知技术的基础上,提出了新的感知手段.在认知无线电网络中,不同的次用户由于与主用户距离以及自身所处环境的噪声影响不同,它们的信噪比一般是不一样的.这里采用的动态阈值的双门限协作感知方法,是对传统双门限能量感知方法的改进,通过充分考虑次用户之间的差异性来提高感知的性能.首先,根据对检测和虚警概率的要求,过滤掉一部分检测能力不满足条件的次用户.同时,每个次用户的用于能量感知的双门限会根据它们各自信噪比的不同而动态变化.通过与单门限能量感知以及传统双门限能量感知方法进行比较,可以看出本文提出的感知方法一定程度上提高了系统整体感知的性能.     

微电网关键控制技术综述

为了提高微电网技术的发展,加强微电网控制技术的广泛应用。文中系统介绍了微电网的结构类型、综合监控系统、运行控制、分布式电源控制方法等关键技术和研究现状,重点对综合监控系统、运行控制、分布式电源控制方法技术特点进行了阐述。并展望了微电网的结构类型和能量管理系统的重要发展方向。     

一种基于目标圆的有向强栅栏构建算法

K-栅栏覆盖是有向传感器网络覆盖控制的研究热点之一。提出一种基于目标圆的分布式有向强栅栏构建方法（DBCTC）。首次构建了节点目标圆和能耗比2个模型。以节点感知区域内横坐标最大的点为圆心,以感知半径为半径的圆就是目标圆。节点的运动能耗和栅栏增益的比值就是能耗比。前一个节点根据目标圆模型选择后一个节点的最佳目标位置。从附近移动节点中选择能耗比最少的移动节点构建有向强栅栏。仿真结果证明,该栅栏构建方法比其他算法降低60%左右的能耗。     

能量平衡法静电驱动柔性振膜微泵特性分析

从能量平衡的角度建立了静电驱动柔性振膜微泵的平衡方程,基于对压缩过程中振膜动能的考虑,改进了最小能量法压缩模型,结合均匀压力载荷下圆薄膜大挠度形变理论对静电驱动柔性振膜微泵进行理论分析.对振膜与腔体壁面贴合的压缩过程中各能量相互转化的关系进行分析,并与最小能量法模型进行了对比.结果表明,能量平衡法考虑了薄膜振动过程中的动能,故薄膜与腔体具有更大的贴合面积,且以薄膜与腔体完全贴合时作为零应力参考状态降低压缩过程中的薄膜形变势能,计算得到的静电微泵的压缩效率更高,在驱动电压为300 V时,改进的双腔模型中振膜贴合半径为4.06 mm,所得最大压升为87.08 kPa.基于改进的模型,对双腔微泵压升的影响因素进行讨论,发现降低柔性薄膜厚度会使输出压力有所上升,并且减小腔体表面介电层厚度、减小腔体深度与半径可以有助于提高微泵的压升.     

A Approach Itinerary planning for Mobile Agent based on data fusion in WSN

Mobile Agent(MA)技术作为一种分布式中间件的方法,它很适合应用于WSN中自主性的数据融合和能量均衡方面。但是现有的一些MA路径规划方法确定的路径只考虑节点间的物理距离,此时网络会出现数据负载不均衡、延迟和安全性等一系列问题。针对上述问题,本文提出一种基于MA协议的路径规划方法(LDLM),该算法采用K-means聚类算法对网络分簇,然后由Sink节点根据每个簇节点规模派发若干个MA;并且在确定每个MA节点访问组时,综合考虑了节点采集数据量的规模和MA可用存储空间。最后,根据每个MA节点访问组,使用LCF算法确定MA对其节点访问组的访问路径。仿真实验结果表明：该算法在能量消耗、网络生命周期、任务工作周期三个方面性能表现优于现有的一些算法。     

混合能量存储技术在光电微能源中的应用研究

为简化集成无线传感器节点光电微能源系统的设计和提高能量转换、存储效率,提出混合能量存储技术在光电微能源系统设计中的应用.混合能量存储器由电容器和锂离子电池组成.其能量存储原理负载特性被分析.另外,开展实验研究,结果表明,与直接能量存储方式相比,利用混合能量存储技术能量存储量提高27%.并且,微能源的负载特性也得到改善,实验结果与理论结果一致.     

机会网络中基于能量消耗的缓存管理策略

为了减少机会网络中节点的能量消耗,均衡各节点之间能量使用情况,延长网络寿命,提出基于能耗的缓存管理策略。在节点缓存空间有限的情况下,所提出的算法根据周围邻居节点能量的使用情况,动态调整节点用于缓存转发消息空间的大小,从而减少节点在存储-转发过程中的能量消耗。同时,为了避免传统休眠机制的能耗路由算法中由于目的节点休眠而导致消息投递失败的情况,引入了新的Inactive节点状态。实验仿真表明,与定时休眠机制的能耗算法比较,采用基于能量消耗的缓存管理策略能够使得机会网络中所有节点的整体能耗降低50%左右,并且节点之间能耗的标准差降低80%以上。     

基于模糊控制的低能耗分簇协议

能耗是影响无线传感器网络生命周期的关键,具有低能耗的无线传感器网络是业界所期望的。现有的几个网络分簇协议能在一定程度上解决和改善网络能耗问题。如LEACH协议能在一定程度上延长网络生命周期,但网络环境的可变性以及实际环境中有诸多不可估计的因素,LEACH协议就没考虑当前节点剩余能量和节点分布情况等问题。提出的基于模糊控制的低能耗分簇协议LECP-FC能较好地解决环境可变等不可估计的问题,在簇头选取的过程中着重考虑了能量、节点度、节点中心度、距离、侦听密度等因子。经过网络结构配置和仿真,其结果表明网络工作效率得到很大程度上的提高。     

Modelling demand response in organized wholesale energy markets

We propose a bi-level optimization model for demand response in organized wholesale energy markets. In this model, the lower level performs the economic dispatch of energy and generates the price and the upper level minimizes the total amount of demand response subject to a net benefit requirement. In an economic sense, demand response is a trade of ‘consuming rights’ instead of a sale of energy. Therefore it must be traded separately from the energy market. Although a bi-level optimization model is very hard to solve in general, we demonstrate that realistic power networks have characteristics that can be exploited to reduce the effective size of the problem instance. In particular, we transform the nonconvex net benefit test constraint to an equivalent linear form, and reformulate the nonconvex complementarity conditions of doubly bounded variables using SOS2 constraints. For realistic instances of the MPEC, we employ a three-phase approach that exploits the fast local solution from a nonlinear programming solver as well as LP-based bound strengthening within a mixed integer/SOS2 formulation. The model is tested against various data cases and settings, and generates useful insight for demand response dispatch operations in practice.