可充电传感器网络能量优化研究
发布时间：2021-06-30 09:25
物联网（Internet of Things）作为下一代信息科技发展的关键组成部分,是信息化与自动化“两化”融合时代的重要发展阶段。无线传感器网络（Wireless Sensor Networks）,是物联网应用的重要前端组成部分,其利用局部网络或互联网等连接技术形成物与物、物与人、人与人相联,有效实现信息化、自动化和智能化网络,也就是物物相息。无线传感器网络利用多种技术,将数据信息可靠地向终端传输,以备进一步的数据融合与智能决策。可充电传感器网络利用多种能量收集技术,其能量可源源不断地自周围环境中收集,从而使传感器节点摆脱由于电池供电带来的能量制约。能量管理与优化是传感器网络中的重要问题,而可充电传感器网络中能量收集及使用的效能优化,是实现网络整体最佳性能的关键环节。作为一个新的研究热点,可充电传感器网络得到了国内外学者的普遍关注,近年来相继涌现出许多重要的研究成果。但针对可充电传感器网络的充电、用电过程中仍存在许多亟待解决的问题,而且在国内的相关研究才刚兴起。本文以可充电传感器网络中能量分配与优化为主要研究内容,结合高效的优化算法与先进的调度技术,针对不同的研究问题需求,优化设计相...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：182 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１?－种典型的可充电传感器网络＾吉构示意图???ｈｉ??￣—ｈ?ｈ??感器模块
无线传感器子网络?无线传感器子网络??图１．１?－种典型的可充电传感器网络＾吉构示意图???ｈｉ??￣—ｈ?ｈ??感器模块＇）?ｆ微处理器??Ｖ?／’?、?Ｊ?，?Ｘ??／￣＾——＼?ｆ?、?＾巧线通信）??１?Ａ／Ｄ转换器１?＝養存储器）■＝＞?—一??＇??ｖ＿＿?ｙ?Ｘ?Ｊ??数据采集模块数据处理模块通信模块??Ｖ?￣ｋｌ?＼????＼??＼??受???艾?￥＿＿＿、??ｆ＼?￣￣￣ｈ＜！＝？｜?能量?模块?ｈｉ??１能貴管理模块?＾?ｔ?＝ｆ?Ｉ??１?＜｝＝？?能量收集模块?１１??、Ｘ?．．．．．ｌ．：．．＾ＩＺ．２：＇ＺＩ．．．．ＺＩＺＺＩｚｊＪ?Ｋ＇Ｔ＇＇－－…ｒ－。……＂＇…－’…．７－－＇…’…－?…………－一－＇一－．＇＇．…ｋｌ?Ｉ??、———??????????????＿？??图１．２可充电传感器节点内部模块构造图??信模坎、能量收集模块、能量存储模块、能量管理模块，其具体功能如下：??１．数据采集模块：主要用于采集／感知周围环境中的物理信息。传感器模扶可根据程序??设定对环境中的物理信息数据进行感知，可Ｗ协同调度不同类型的传感器采集相应??的物理信息，该模块能通过Ａ／Ｄ转换器将检测的数据模拟量转换为数字量，发送给数??５??
１．３．１研究思路??本文研究了可充电传感器网络中的能量分配与优化的问题，全文的思路和基本组织结??构如图１．３所示。第１章绪论介绍无线可充电传感器网络的研究背景、相关概念及其研究意??义，包括可充电传感器网络的优势、应用范围Ｗ及研究挑战，分析并总结了国内外的研究??和产业化现状；第２－５章为本文的主体部分，分为Ｗ下四个部分：非接触式充电模式下，单??个能量源移动策略的最佳控制研究；同样的非接触式充电模式下，结合节点蓄能部件容量??受限场景来优化多个能量源的静态部署方案；接触式充电模式下，设计单个移动能量源的??最优行走策咯；可充电场景下，在网路层面协同调度节点间的任务执行最佳方窠。其中，??第二章和第兰章主要考虑充电模式为非接触式，即能量源能同时通过电磁波为多个节点充??电，两者不同点是，第二章侧重于单个能量源的移动策略，第３章侧重多个能量源的静态??部署；与前两章区别
【参考文献】：
博士论文
[1]无线网络控制系统中的资源优化研究[D]. 忻克非.浙江大学 2014
[2]能量受限的传感器调度问题研究[D]. 任祝.浙江大学 2013
硕士论文
[1]无线可充电传感器节点开发与能量管理研究[D]. 李紫薇.浙江大学 2014
[2]面向海上风电系统状态监测的长距离传感节点设计[D]. 秦旭斌.浙江大学 2014
[3]无线传感器网络中能量高效的典型覆盖问题研究[D]. 李俊堃.浙江大学 2013
[4]无线充电传感器网络系统及应用[D]. 江发昌.浙江大学 2012
[5]无线传感器网络中多信道分配问题研究[D]. 余清.浙江大学 2011
本文编号：3257487
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：182 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１?－种典型的可充电传感器网络＾吉构示意图???ｈｉ??￣—ｈ?ｈ??感器模块
无线传感器子网络?无线传感器子网络??图１．１?－种典型的可充电传感器网络＾吉构示意图???ｈｉ??￣—ｈ?ｈ??感器模块＇）?ｆ微处理器??Ｖ?／’?、?Ｊ?，?Ｘ??／￣＾——＼?ｆ?、?＾巧线通信）??１?Ａ／Ｄ转换器１?＝養存储器）■＝＞?—一??＇??ｖ＿＿?ｙ?Ｘ?Ｊ??数据采集模块数据处理模块通信模块??Ｖ?￣ｋｌ?＼????＼??＼??受???艾?￥＿＿＿、??ｆ＼?￣￣￣ｈ＜！＝？｜?能量?模块?ｈｉ??１能貴管理模块?＾?ｔ?＝ｆ?Ｉ??１?＜｝＝？?能量收集模块?１１??、Ｘ?．．．．．ｌ．：．．＾ＩＺ．２：＇ＺＩ．．．．ＺＩＺＺＩｚｊＪ?Ｋ＇Ｔ＇＇－－…ｒ－。……＂＇…－’…．７－－＇…’…－?…………－一－＇一－．＇＇．…ｋｌ?Ｉ??、———??????????????＿？??图１．２可充电传感器节点内部模块构造图??信模坎、能量收集模块、能量存储模块、能量管理模块，其具体功能如下：??１．数据采集模块：主要用于采集／感知周围环境中的物理信息。传感器模扶可根据程序??设定对环境中的物理信息数据进行感知，可Ｗ协同调度不同类型的传感器采集相应??的物理信息，该模块能通过Ａ／Ｄ转换器将检测的数据模拟量转换为数字量，发送给数??５??
１．３．１研究思路??本文研究了可充电传感器网络中的能量分配与优化的问题，全文的思路和基本组织结??构如图１．３所示。第１章绪论介绍无线可充电传感器网络的研究背景、相关概念及其研究意??义，包括可充电传感器网络的优势、应用范围Ｗ及研究挑战，分析并总结了国内外的研究??和产业化现状；第２－５章为本文的主体部分，分为Ｗ下四个部分：非接触式充电模式下，单??个能量源移动策略的最佳控制研究；同样的非接触式充电模式下，结合节点蓄能部件容量??受限场景来优化多个能量源的静态部署方案；接触式充电模式下，设计单个移动能量源的??最优行走策咯；可充电场景下，在网路层面协同调度节点间的任务执行最佳方窠。其中，??第二章和第兰章主要考虑充电模式为非接触式，即能量源能同时通过电磁波为多个节点充??电，两者不同点是，第二章侧重于单个能量源的移动策略，第３章侧重多个能量源的静态??部署；与前两章区别
【参考文献】：
博士论文
[1]无线网络控制系统中的资源优化研究[D]. 忻克非.浙江大学 2014
[2]能量受限的传感器调度问题研究[D]. 任祝.浙江大学 2013
硕士论文
[1]无线可充电传感器节点开发与能量管理研究[D]. 李紫薇.浙江大学 2014
[2]面向海上风电系统状态监测的长距离传感节点设计[D]. 秦旭斌.浙江大学 2014
[3]无线传感器网络中能量高效的典型覆盖问题研究[D]. 李俊堃.浙江大学 2013
[4]无线充电传感器网络系统及应用[D]. 江发昌.浙江大学 2012
[5]无线传感器网络中多信道分配问题研究[D]. 余清.浙江大学 2011
本文编号：3257487
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