检索结果-内蒙古大学图书馆

通信学报 2022年第5期43卷 155-165页

作者：李翠然王雪洁谢健骊吕安琪兰州交通大学电子与信息工程学院甘肃兰州730070

为了解决铁路监测场景中线性无线传感器网络的节点间能耗不均衡导致的网络生命周期短、数据传输时延大的问题,提出了一种基于粒子群优化理论和广度优先搜索的路由算法。以候选簇头节点的相对能耗、簇头间距和簇头负载为指标构建适应度函... 详细信息

为了解决铁路监测场景中线性无线传感器网络的节点间能耗不均衡导致的网络生命周期短、数据传输时延大的问题,提出了一种基于粒子群优化理论和广度优先搜索的路由算法。以候选簇头节点的相对能耗、簇头间距和簇头负载为指标构建适应度函数,通过调整惯性权重系数增强粒子群算法局部搜索能力,获得簇头最优解集;构建能耗与时延驱动的路径成本函数,基于广度优先搜索获得源节点到sink节点的最优主路径;设计基于Markov决策过程(MDP)模型的Q-learning备选路径更新与路由维护机制。仿真结果表明,所提算法能够有效均衡节点间能耗,在延长网络生命周期和降低数据传输时延方面具有较优的性能。

关键词：铁路环境监测线性无线传感器网络粒子群优化广度优先搜索均衡能耗

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线性无线传感器网络节点部署优化研究

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信息技术与信息化 2023年第9期 162-166页

作者：冯余佳王珂张伟李凤霞魏子涵沈言玉江苏开放大学信息化建设处江苏南京210036

无线传感器网络技术研究过程中,必须解决节点部署问题。首先分析了网络的能耗模型,解决了节点均匀部署带来的“能量空洞”问题,得到了最优节点间距的计算公式。同时,综合考虑节点发射功率和实际应用的约束,提出了一种双链优化节点部署... 详细信息

无线传感器网络技术研究过程中,必须解决节点部署问题。首先分析了网络的能耗模型,解决了节点均匀部署带来的“能量空洞”问题,得到了最优节点间距的计算公式。同时,综合考虑节点发射功率和实际应用的约束,提出了一种双链优化节点部署算法。MATLAB实验表明,优化后的部署方案具有较低的能耗和较好的能量均衡性。在此基础上,提出了一种基于双链节点优化部署的远程监测区域节点优化部署研究方案。将监控区域划分为几个更小的区域,然后部署节点。实验表明,对于一定长度的监控区域,可以得到最优的汇聚节点数目,从而在不增加成本的情况下降低了网络能耗。因此,提出的双链节点部署方案和长距离节点部署方案可以更好地应用于线性无线传感器网络山,使其具有更好的网络性能。

关键词：线性无线传感器网络优化部署双链节点网络能耗

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线性无线传感器网络能耗均衡研究

线性无线传感器网络能耗均衡研究

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作者：王元平中国矿业大学

学位级别：硕士

本文研究应用于煤矿井下的线性无线传感器网络的能耗均衡,网络中包含三类节点:普通节点、中继节点和Sink节点。普通节点随机部署在整个监测区域,中继节点部署在网络的一侧,Sink节点部署在网络的末端。普通节点将数据直接发送到中继节点... 详细信息

本文研究应用于煤矿井下的线性无线传感器网络的能耗均衡,网络中包含三类节点:普通节点、中继节点和Sink节点。普通节点随机部署在整个监测区域,中继节点部署在网络的一侧,Sink节点部署在网络的末端。普通节点将数据直接发送到中继节点,接着,中继节点将数据进行融合后转发至其它中继节点或Sink节点。不同的普通节点与中继节点的距离不同,从而引发了普通节点的能量消耗不平衡的现象。为此,需通过合理部署中继节点的位置,平衡普通节点的能耗,以延长网络的生存寿命。粒子群算法适用于寻找解空间中的全局最优值,因此,本文利用粒子群算法寻找中继节点适合的部署位置。但是,基本的粒子群算法收敛精度不高,需对其进行改进。对此,本文提出了迭代多阶段粒子群算法和混沌环状粒子群算法。迭代多阶段粒子群算法优化过程分为两步:首先,对基本的粒子群算法的惯性权重做了改进,提出了自适应权重;其次,将网络划分为多个区域,渐进优化每个区域中中继节点的位置。混沌环状粒子群算法在迭代多阶段粒子群算法的基础上,引入了混沌映射和环状局部拓扑结构。混沌映射可以增强粒子搜索的随机性和遍历性,提高算法的精确度;环状局部拓扑可以加快算法的收敛速度。结合了两者的混沌环状粒子群算法在算法迭代时间和算法精度两个方面的性能都得到了提升。通过仿真与分析,证实了所提出迭代多阶段粒子群算法和混沌环状粒子群算法在普通节点能耗平衡优化方面的有效性,并证实了混沌环状粒子群算法,在算法运行时间和节点能耗平衡优化两个方面均好于迭代多阶段粒子群算法。

关键词：线性无线传感器网络中继节点粒子群算法混沌环状拓扑

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高速铁路基础设施检测线性无线传感器网络研究

高速铁路基础设施检测线性无线传感器网络研究

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作者：汤俊青北京交通大学

学位级别：硕士

高速铁路基础设施是高速列车运营的基础，基于传感器网络的高速铁路基础设施检测能够实时感知基础设施的状态信息，保障高速铁路列车安全运营。本文利用无线传感器网络的相关理论，从网络架构、网络感知覆盖、节点优化部署和数据传输优... 详细信息

高速铁路基础设施是高速列车运营的基础，基于传感器网络的高速铁路基础设施检测能够实时感知基础设施的状态信息，保障高速铁路列车安全运营。本文利用无线传感器网络的相关理论，从网络架构、网络感知覆盖、节点优化部署和数据传输优化等方面研究了面向高速铁路基础设施服役状态检测的线性无线传感器网络。论文的主要研究内容如下:\n 首先，研究了面向高速铁路基础设施检测的线性无线传感器网络。在分析线性无线传感器网络节点分类、网络架构和通信特点的基础上，针对高速铁路基础设施的检测对象和检测内容，研究了面向高速铁路基础设施检测的线性无线传感器网络的多种架构、数据传输和通信地址分配。\n 其次，研究了高速铁路基础设施检测线性无线传感器网络感知覆盖。在线性无线传感器网络节点感知模型的基础上，从感知覆盖和通信需求角度分析了节点的部署要求。针对线性无线传感器网络多跳通信的特点，分析了节点失效对网络感知覆盖和通信覆盖的影响，并以实例分析线性网络的节点数、节点感知半径、通信半径、失效率、节点冗余覆盖对网络感知覆盖度的影响。\n 再次，研究了高速铁路基础设施检测的线性无线传感器网络节点优化部署。在分析无线传感器网络能耗模型和线性网络节点均匀部署能量消耗的基础上，研究了线性网络感知节点优化部署方案。在线性网络感知节点位置确定的前提下，研究了中继节点优化部署方案。针对大规模网络部署研究了区域化的节点优化部署方案，并通过理论推导证明其生命周期约为均匀部署方案的2倍。最后以MATLAB实例仿真，验证了节点优化部署方案的可行性和准确性。\n 最后，研究了高速铁路基础设施检测线性无线传感器网络数据优化传输。在阐述无线传感器网络路由协议的基础上，研究了基础设施检测线性网络的路由协议设计要求。研究了平面路由结构下的线性网络数据传输，建立了节点传输序列优化模型，并利用混合粒子群算法进行求解。研究了层次路由结构下的线性网络数据传输，改进LEACH协议，提出了能量均衡的分簇多跳路由算法。最后以MATLAB实例仿真验证了数据传输优化算法的可行性和准确性。

关键词：高速铁路基础设施线性无线传感器网络感知覆盖节点部署数据传输

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节点位置固定的线性无线传感器网络节能路由

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计算机工程与科学 2014年第11期36卷 2087-2093页

作者：王楠孟庆丰西安交通大学润滑理论与轴承研究所陕西西安710049

无线传感器网络节点一般采用电池供电,能量非常有限,因此提高网络能量效率、最大化网络生命周期成为亟待解决的重要问题。线性无线传感器网络在某些实际应用中,由于监测环境和对象的特殊性,监测点位置往往是事先确定的,并非随机分布,故... 详细信息

无线传感器网络节点一般采用电池供电,能量非常有限,因此提高网络能量效率、最大化网络生命周期成为亟待解决的重要问题。线性无线传感器网络在某些实际应用中,由于监测环境和对象的特殊性,监测点位置往往是事先确定的,并非随机分布,故现有的线性路由和变距离节点布置方案应用性受限。针对这一问题,提出了一种等距离分组多跳路由,建立了其能耗数学模型,得到了网络平均能耗与网络长度、节点数和分组数的数学关系,并给出了最小网络平均能耗下的分组数求解方法,最后用Matlab软件仿真分析。结果表明,与单跳、多跳、分簇多跳三种常见路由相比,等距离分组多跳路由由于没有簇头,因此具有最小的网络平均能耗和最大的网络生命周期。

关键词：线性无线传感器网络节能路由网络平均能耗网络生命周期

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线性无线传感器网络应急应用优化

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传感器与微系统 2012年第10期31卷 68-69,74页

作者：李求实陈彬深圳大学信息工程学院广东深圳518060 深圳市现代通信与信息处理重点实验室广东深圳518060

针对线性无线传感器网络一般传输模式在实际监控应用上检测到紧急信息后,传输信息跳数过多,传输过慢的不足,线性无线传感器网络应急传输模式通过跨跳多节点方式传输,从而迅速传递紧急信息。仿真结果显示:应急传输模式优于一般传输模式,... 详细信息

针对线性无线传感器网络一般传输模式在实际监控应用上检测到紧急信息后,传输信息跳数过多,传输过慢的不足,线性无线传感器网络应急传输模式通过跨跳多节点方式传输,从而迅速传递紧急信息。仿真结果显示:应急传输模式优于一般传输模式,且网络整体能耗降低,很好地满足实际应用要求。

关键词：线性无线传感器网络应急应用应急传输模式

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线性无线传感器网络中次优网络能耗均衡实现

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计算机工程 2012年第16期38卷 93-95,99页

作者：郭安明钟俊四川大学电气信息学院成都610065

能量空洞现象的出现缩短无线传感器网络的寿命,制约无线传感器网络在线性监控区域内的应用。为此,提出一种节点非均匀布置方案。在节点的布置中对于不同的区域采用限制节点数目的方式,使节点数目从外到内按等比数列递增,并随机布置一定... 详细信息

能量空洞现象的出现缩短无线传感器网络的寿命,制约无线传感器网络在线性监控区域内的应用。为此,提出一种节点非均匀布置方案。在节点的布置中对于不同的区域采用限制节点数目的方式,使节点数目从外到内按等比数列递增,并随机布置一定数目的中继节点来转发数据。仿真实验结果表明,该方案可实现次优网络能耗均衡,延长无线传感器网络系统的生命周期。

关键词：线性无线传感器网络节点非均匀布置次优网络均衡能量空洞中继节点工作节点

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一种能量消耗平衡的线性无线传感器网络调度策略分析

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中国科学技术大学学报 2012年第6期42卷 467-474页

作者：王正杰赵晓光钱旭中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院北京100083 山东科技大学信息与电气工程学院山东青岛266590 中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室北京100190

考虑应用在公路、桥梁、隧道和地铁等场合的线性无线传感器网络,其线性和多跳传输特征造成能量不平衡消耗,靠近基站的节点需要转发大量数据,因此自身能量很快耗尽导致网络监控失效.以线性网络、均匀部署为研究内容,采用适当的调度策略... 详细信息

考虑应用在公路、桥梁、隧道和地铁等场合的线性无线传感器网络,其线性和多跳传输特征造成能量不平衡消耗,靠近基站的节点需要转发大量数据,因此自身能量很快耗尽导致网络监控失效.以线性网络、均匀部署为研究内容,采用适当的调度策略平衡能量消耗,从而解决能量消耗不平衡问题.将节点转发信息的能量消耗和能量平衡作为约束条件,采用非线性规划方法建立一种线性传感器网络调度策略,通过调整节点到下一跳的距离和转发的数据量来平衡能量消耗,延长网络寿命.对影响网络寿命和节点效率的因素给出了详细分析,对节点之间不同传输距离的能量消耗给予了详细讨论,并进行了仿真.仿真结果表明,通过优化节点间通信距离和流量能够平衡能量消耗,延长网络寿命.

关键词：线性无线传感器网络调度策略能量平衡网络寿命

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线性无线传感器网络探究

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无线互联科技 2012年第4期9卷 13-15页

作者：李求实陈彬深圳大学信息工程学院广东深圳518060 深圳市现代通信与信息处理重点实验室广东深圳518060

介绍了无线传感器网络中一种实用性很强的线性无线传感器网络,分析了线性无线传感器网络相比较一般无线传感器网络的优势以及研究中的一些难题,并从实际应用的角度分析了线性无线传感器网络的研究方向。

关键词：线性无线传感器网络优势研究方向

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一种能量消耗平衡的线性无线传感器网络调度策略分析

一种能量消耗平衡的线性无线传感器网络调度策略分析

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第三十一届中国控制会议

作者：王正杰赵晓光钱旭山东科技大学中国矿业大学(北京) 中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室

考虑应用在公路、桥梁、隧道和地铁等场合的线性无线传感器网络,其线性和多跳传输特征使靠近基站的节点需要转发大量数据,自身能量很快耗尽导致网络监控失效.本文以线性网络、均匀部署为研究内容,采用适当的调度策略平衡能量消耗,从而... 详细信息

考虑应用在公路、桥梁、隧道和地铁等场合的线性无线传感器网络,其线性和多跳传输特征使靠近基站的节点需要转发大量数据,自身能量很快耗尽导致网络监控失效.本文以线性网络、均匀部署为研究内容,采用适当的调度策略平衡能量消耗,从而解决能量消耗不平衡问题.将节点转发信息的能量消耗和能量平衡作为约束条件,采用非线性规划方法建立一种线性传感器网络调度策略,通过调整节点到下一跳的距离和转发的数据量来平衡能量消耗,延长网络寿命.对影响网络寿命和节点效率的因素给出了详细分析,对节点之间不同传输距离的能量消耗给予了详细讨论,并进行了仿真.仿真结果表明,通过优化节点间通信距离和流量能够平衡能量消耗,延长网络寿命.

关键词：线性无线传感器网络调度策略能量平衡网络寿命

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