view in publisher's site

Energy harvesting algorithm considerring max flow problem in wireless sensor networks

In Wireless Sensor Networks (WSNs), sensor nodes with poor energy always have bad effect on the data rate or max flow. These nodes are called bottleneck nodes. In this paper, in order to increase the max flow, we assume an energy harvesting WSNs environment to investigate the cooperation of multiple Mobile Chargers (MCs). MCs are mobile robots that use wireless charging technology to charge sensor nodes in WSNs. This means that in energy harvesting WSNs environments, sensor nodes can obtain energy replenishment by using MCs or collecting energy from nature by themselves. In our research, we use MCs to improve the energy of the sensor nodes by performing multiple rounds of unified scheduling, and finally achieve the purpose of increasing the max flow at sinks. Firstly, we model this problem as a Linear Programming (LP) to search the max flow in a round of charging scheduling and prove that the problem is NP-hard. In order to solve the problem, we propose a heuristic approach: deploying MCs in units of paths with the lowest energy node priority. To reduce the energy consumption of MCs and increase the charging efficiency, we also take the optimization of MCs’ moving distance into our consideration. Finally, we extend the method to multiple rounds of scheduling called BottleNeck. Simulation results show that Bottleneck performs well at increasing max flow.

الگوریتم برداشت انرژی از مساله جریان بیشینه در شبکه‌های حسگر بی‌سیم استفاده می‌کند.

در شبکه‌های حسگر بی‌سیم (WSN)، گره‌های حسگر با انرژی ضعیف همیشه تاثیر بدی بر روی نرخ داده یا حداکثر جریان دارند. این گره‌ها گره‌های bottleneck نامیده می‌شوند. در این مقاله، به منظور افزایش جریان بیشینه، فرض می‌کنیم که یک فرآیند تولید انرژی برای بررسی هم‌کاری چند chargers سیار (کمیته‌های شهرداری)، یک محیط است. ؟ کمیته‌های شهرداری ربات‌های متحرک هستند که از تکنولوژی شارژ بی‌سیم برای شارژ گره‌های حسگر در WSNs استفاده می‌کنند. این به این معنی است که در محیط‌های برداشت انرژی، گره‌های حسگر می‌توانند با استفاده از کمیته‌های شهرداری یا جمع‌آوری انرژی از طبیعت به دست خودشان انرژی تامین کنند. در تحقیق ما از کمیته‌های شهرداری برای بهبود انرژی گره‌های سنسور با انجام چندین دور برنامه‌ریزی یکپارچه استفاده می‌کنیم و در نهایت به هدف افزایش حداکثر جریان در sinks دست می‌یابیم. اول اینکه، ما این مساله را به عنوان یک برنامه‌نویسی خطی (LP)مدل می‌کنیم تا حداکثر جریان را در یک دور زمان‌بندی شارژ جستجو کنیم و ثابت کنیم که مشکل NP - hard است. به منظور حل این مشکل، یک رویکرد اکتشافی پیشنهاد می‌کنیم: استقرار کمیته‌های شهرداری در واحدهای مسیر با پایین‌ترین اولویت گره انرژی. ما برای کاهش مصرف انرژی کمیته‌های شهرداری و افزایش بهره‌وری انرژی، بهینه‌سازی کمیته‌های شهرداری را نیز در نظر گرفتیم. در نهایت، ما این روش را به چندین دور از برنامه‌ریزی به نام bottleneck بسط می‌دهیم. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که Bottleneck با افزایش حداکثر جریان عملکرد خوبی دارد.

ترجمه شده با

Download PDF سفارش ترجمه این مقاله این مقاله را خودتان با کمک ترجمه کنید
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.