【摘 要】
:
无线电能传输技术(Wireless Power Transfer,WPT)的发展大大开拓了无线可充电传感器网络(Wireless Rechargeable Sensor Network,WRSN)的应用场景,例如环境监测、移动通信、医疗护理、交通物流等应用。其操作灵活性、用户友好性和产品耐用性的优势克服了传统有线充电的弊端,受到学术界和工业界的广泛关注。在传感器网络中,传感器主要负责数据采集、数据
论文部分内容阅读
无线电能传输技术(Wireless Power Transfer,WPT)的发展大大开拓了无线可充电传感器网络(Wireless Rechargeable Sensor Network,WRSN)的应用场景,例如环境监测、移动通信、医疗护理、交通物流等应用。其操作灵活性、用户友好性和产品耐用性的优势克服了传统有线充电的弊端,受到学术界和工业界的广泛关注。在传感器网络中,传感器主要负责数据采集、数据处理和数据通信的任务,这些任务之间通常具有执行先后的特定顺序。现有充电领域的大多数工作致力于研究优化充电模型和网络性能等指标,但是却忽略了任务之间的优先级约束条件。鉴于此,综合考虑到WRSN中的移动充电器(Mobile Charger,MC)安装的电池容量有限,且由传感器提出的充电任务请求有截止期限要求,在本文,我们首次研究了优先级约束条件下的无线充电任务调度问题(Scheduling wireless Charging tasks with Precedence Constraints,SCPC),其优化目标是:在所有充电任务执行先后顺序的优先级约束条件下,使得所有充电任务完成充电的总时间最小化,同时确保已用电量未超过移动充电器的电能容量,并且充电任务的完成时间未超出其截止期限。文章的主要工作如下:(1)针对无线可充电传感器网络中任务调度的拓扑序列不唯一问题,提出了基于优先级次序的拓扑排序算法(Priority-based Topological Sort Scheme,TS-P),以便获取基于有向无环图(Directed Acyclic Graph,DAG)推导出的唯一可行解序列,进一步得到任务调度的唯一线性序列。(2)针对移动充电场景下无线可充电传感器网络中移动充电器的路径规划NP难问题,提出了基于拓扑排序方案的遗传算法(TS-based Genetic Algorithm,TS-GA)。通过一系列遗传算子的依次运行,迭代获得整个算法的最优解。(3)针对具有多重约束条件的研究问题,提出了一种新型的适应度评价函数。为限制约束充电任务完成时间的超时情况和移动充电器电能的超额使用情形,引入惩罚因子加权项,重构具有多重约束条件的目标函数,以此求解整个算法的全局最优解。(4)建立了问题求解用到的基本理论模型,同时,我们设计构建了三种对比算法并开展运行大量的仿真实验,去验证我们提出的算法在三种不同网络规模设置下的正确性、有效性和高效性,也评价了多种不同实验参数对算法性能的影响。实验结果最终表明,以所有充电任务的最终完成时间为度量标准,我们本文提出的算法,其性能优于其他三个对比算法高达37.2%。
其他文献
聚乳酸(PLA)作为新型的绿色友好材料有非常广阔的应用前景。为有效解决PLA韧性差、结晶速率低等问题,本文提出了以纤维素改性PLA的方法。首先以细菌纤维素(BC)为底物,使L-丙交酯(LLA)在其表面进行原位开环聚合,得到了BC-g-PLA接枝产物;然后将该接枝产物作为增韧剂添加到PLA中,采用溶液浇筑的方法制备得到复合薄膜材料。结果表明:溶液接枝法的反应效率比熔融接枝法更高,接枝率可达到76.6
天然蛋白质纤维的漂白,是染化技术工作者一向重视的专题。它既要求达到理想的白度,又要避免对纤维的过度损伤。虽然如此,传统的漂毛粉(低亚硫酸钠和焦磷酸钠的混合物)漂白法一直习为沿用,而对白度要求甚高或原色较重的漂白织物,需经繁复冗长的双漂、增白等多道工艺流程,但有时仍
超声振动搅拌摩擦焊(Ultrasonic Vibration Friction Stir Welding,UVFSW)是在常规搅拌摩擦焊(Friction Stir Welding,FSW)的基础上发展而来的,在搅拌头处复加轴向超声振动,利用超声振动的体积效应和表面效应,影响材料的微观组织结构以及表面间的接触状态,细化晶粒尺寸,提高焊接质量,同时还可以降低搅拌头所受载荷,增长搅拌头使用寿命。本文以
为了进一步促进我国海/陆空跨域协同技术的研究和发展,综述了无人机自主降落标识检测方法的国内外最新研究成果。首先,在分析视觉引导无人机自主降落流程的基础上,简要总结了常用的基于图像分割、基于分类器和基于深度学习的标识检测方法。然后,介绍了无人机自主降落于静平台和车辆、舰艇等动平台的国内外若干研究团队及成果,并对团队采用的降落标识及检测方法进行了梳理。最后,围绕动平台及复杂环境下的标识检测和相关软件算
聚乳酸(PLA)是目前最具发展前景的全生物可降解材料之一。针对聚乳酸材料力学性能和加工性能上的缺陷的解决方法,本文综述了聚乳酸与各种天然纤维材料、微纳米材料、生物可降解和石化基高分子材料等共混复合时,不同材料的相界面和相容性处理方法,并展望了PLA基复合材料的应用前景。
污水处理是解决水资源问题的关键一环。随着国家的重视和大量投入,我国污水处理事业蒸蒸日上、快速发展,但仍存在两方面问题制约着污水处理行业的可持续发展:运营管理难度大,且扩建改造时缺乏参考依据;运营管理依赖人工实践经验,导致管理模式粗放、运行成本偏高以及自动化程度较低。针对这些问题可从三方面着手:发现进水口水质(简称进水水质)规律,对未来进水水质进行长序列预测,为污水处理日常运营管理和水厂扩建改造提供
场景文本图片中文本的存在形式多种多样并且伴随着丰富的背景噪声干扰,这些问题使得场景文本识别(STR)任务依然充满挑战。目前领先的场景文本识别方法可以看成三个模块组成的:(1)将不规则的场景文本图片进行校正的预处理模块;(2)从矫正好的场景文本图片中提取特征序列的特征提取模块;(3)将图像特征序列转换为文本字符序列的特征翻译模块。本论文注意到目前的一些研究工作的注意力主要集中于优化预处理模块,如图像
随着互联网的高速发展,产生了数量庞大的多媒体信息,对数据挖掘技术提出更高的要求。近似最近邻检索(Approximate Nearest Neighbor,ANN)作为数据挖掘中的一个基本问题也是热门问题,旨在从海量数据中快速检索到最相似的数据。但是随着数据维度的增长,传统的基于树的检索方法和基于哈希的检索方法的检索速度和精度,已经不能满足要求。目前基于图的检索方法有着不错的表现,但是仍存在索引构建