无线可充电传感器网络

第1章 绪论 1 1.1 无线传感器网络 1 1.2 无线传能技术 3 1.3 无线可充电传感器网络 4 1.4 无线可充电传感器网络研究进展 6 1.4.1 网络剩余能量研究现状 6 1.4.2 充电簇研究现状 7 1.4.3 充电调度研究现状 8 1.5 WRSN关键技术 10 1.6 WRSN问题与展望 14 上篇 网络基础 第2章 磁耦合谐振无线传能模型及其分析 18 2.1 磁耦合谐振无线传能原理 18 2.2 互感对磁耦合谐振式无线传能影响理论分析 19 2.2.1 发射线圈和接收线圈间互感对传能影响分析 19 2.2.2 接收线圈之间互感对传能影响分析 21 2.3 磁耦合谐振电路结构 23 2.4 节点间互感对一对二能量分配影响分析 24 2.4.1 测试平台 25 2.4.2 单线圈参数变化情况下互感对节点传能影响 26 第3章 基于磁耦合谐振的无线可充电传感器网络 33 3.1 体系结构 33 3.2 路由协议 35 3.2.1 Leach路由协议 35 3.2.2 洪泛路由协议 38 3.2.3 基于地理位置的路由协议 40 3.3 可充电传感器节点 43 3.4 可充电SenCar节点 52 3.5 通信协议设计 62 第4章 传感器节点充放电方式 66 4.1 电池无充放电 66 4.2 电池充电不放电 68 4.3 电池放电不充电 69 4.4 电池同时充放电 70 4.5 放电策略比较分析 71 第5章 充电簇模型的构建 73 5.1 系统模型 73 5.2 充电簇模型 74 5.2.1 充电簇 74 5.2.2 节点所属充电簇 75 5.2.3 充电簇覆盖模型 77 5.3 充电簇中充电组构建 81 第6章 网络节点剩余能量模型 84 6.1 系统模型 84 6.2 节点剩余能量模型 85 6.2.1 剩余能量模型构建 85 6.2.2 性能分析 88 6.3 基于马尔可夫链的网络剩余能量预测模型 91 6.3.1 问题描述 91 6.3.2 节点状态转移表示及概率矩阵 92 6.3.3 网络剩余能量预测模型 93 6.3.4 仿真与分析 95 中篇 一对一充电网络 第7章 充电簇划分模型 102 7.1 系统概述 102 7.2 节点均匀分布下的充电簇划分模型 105 7.2.1 充电簇静态划分算法 105 7.2.2 分层式充电簇动态划分算法 110 7.2.3 仿真与分析 117 7.3 节点随机分布下的充电簇划分模型 121 7.3.1 圆形-密度充电簇划分算法 121 7.3.2 圆形-交叉充电簇划分算法 126 7.3.3 仿真与分析 129 第8章 周期性按需充电分配算法 132 8.1 系统概述 132 8.2 周期性按需分配算法 133 8.2.1 充电目标节点选择 134 8.2.2 构建*短充电回路 135 8.2.3 算法流程 137 8.3 仿真与分析 137 第9章 网络节点充电次序调度算法 142 9.1 系统概述 142 9.2 节点充电次序调度算法 143 9.2.1 充电簇优先级 143 9.2.2 节点优先级 145 9.2.3 算法流程 145 9.3 性能分析 146 下篇 一对多充电网络 第10章 单因素对能量分配影响分析 152 10.1 节点间距离对能量分配影响分析 152 10.1.1 一对二充电方式 152 10.1.2 一对三充电方式 155 10.1.3 节点传能分析 158 10.2 线圈角度对能量分配影响分析 159 10.2.1 一对二充电方式 159 10.2.2 一对三充电方式 160 10.3 线圈高度对能量分配影响分析 161 10.3.1 一对二充电方式 161 10.3.2 一对三充电方式 162 10.4 一对二充电方式下能量分配分析 163 10.5 一对三充电方式下能量分配分析 165 第11章 双因素对能量分配影响分析 167 11.1 节点间距离和线圈角度对能量分配影响分析 167 11.1.1 一对二充电方式 167 11.1.2 一对三充电方式 170 11.2 节点间距离和线圈高度对能量分配影响分析 173 11.2.1 一对二充电方式 173 11.2.2 一对三充电方式 176 11.3 线圈角度和高度对能量分配影响分析 179 11.3.1 一对二充电方式 179 11.3.2 一对三充电方式 180 第12章 充电簇中充电组能量分配算法 182 12.1 系统概述 182 12.2 充电组 183 12.3 充电组充电调度算法 185 12.3.1 静态分组排序算法 185 12.3.2 动态分组算法 187 12.4 性能分析 188 第13章 WRSN网络充电簇能量调度算法 194 13.1 系统概述 194 13.2 充电簇充电次序调度算法 195 13.2.1 充电簇优先级 195 13.2.2 充电调度算法及步骤 197 13.3 性能分析 198 第14章 基于能量平衡的MC数确定算法 206 14.1 系统概述 206 14.2 MC数确定算法 208 14.2.1 全局约束条件 208 14.2.2 局部约束条件 208 14.2.3 m边界 209 14.3 性能分析 210 第15章 多MC充电调度算法 216 15.1 系统概述 216 15.2 基于模拟退火的充电调度算法 217 15.2.1 确定MC数 217 15.2.2 预测网络剩余能量 217 15.2.3 充电调度次序及流程 217 15.3 性能分析 219 参考文献 226