能量有效性

摘要： 伴随着我国移动互联网、云计算和大数据等信息技术的快速崛起与发展,蜂窝网络的覆盖范围越来越广,使处理数据的计算机数量迅速增长,移动数据流量爆炸式增长导致大数据系统产生高能耗问题,引起我国政府和业界的高度重视。研究降低大数据系统的能耗,有助于降低异构网络部署和运营成本,提升频谱有效性和能量有效性。将现有的绿色计算研究成果运用于大数据处理平台,有针对性地优化基于中间件的能耗问题。

摘要： 在认知无线电网络中,传统的次级用户随机选择信道进行感知,这在电池供电的认知无线电网络中会造成能量的浪费.研究了协作频谱预测下的能量有效性设计,次级用户采用协作频谱预测的方式会极大地提高感知到空闲信道的能力,进而成功地进行数据传输.仿真了在不同的频谱预测能量消耗、频谱预测错误概率和协作用户数量下的能量有效性,结果表明协作频谱预测能量有效性优于传统非协作频谱预测.

摘要： 高性能并行计算在社会的各个方面发挥了重要作用,然而计算性能发展所带来的高功耗已经成为阻碍其进一步提高的重要因素.除了在硬件制程工艺等方向进行优化外,从软件角度来提高系统的能量有效性是当前高性能计算领域研究的热点问题.其中对并行程序的性能和功耗特征进行检测分析,可以有助于研究人员了解程序行为,找出程序性能瓶颈和功耗的热点区域,发现程序的能量有效性优化的方向.方便准确的并行程序性能和功耗的测试分析工具对于并行程序开发和能量有效性的优化有着极其重要的作用.该文对并行程序性能和功耗的测试工具进行了对比研究.首先对并行程序性能和功耗测试的原理进行阐述;其次,对当前国外超算中心常用的分析和测量软件进行介绍和对比;最后进行了总结.

摘要： 为了提高5G通信网络能量利用率,提出基于协同感知的能量有效性优化算法对5G通信进行优化.通过构建5G认知网络模型,利用协同感知的能量有效性,感知通信谱并实时分析多址动态.通过计算网络的能量效率函数,给出其多目标的能量优化数值,以提高5G通信频谱资源和能量的利用率.实验结果表明,基于协同感知的能量有效性优化算法在5G通信中的应用,可以更好地保证5G的通信效果,提高能量利用率,实现节能要求.

摘要： 由于科学研究与商业应用等对高性能计算的需求与日俱增,高性能计算的性能和系统规模得到迅速发展.但是,急剧增长的功耗严重限制了高性能计算系统的设计和使用,使得低功耗技术成为高性能计算领域的关键技术.作为整个系统的核心组件,作业调度系统立足有限的系统资源,对用户提交的应用进行作业-资源分配,其能效性对于整个高性能计算系统的能耗控制与调节起到至关重要的作用.首先介绍主要的能量效率技术和常用的作业调度策略,然后对当前高性能计算作业调度能效性进行分析,并讨论了其面临的挑战及未来发展方向.

摘要： 针对物联网数据采集应用,研究移动性受到限制的汇聚节点对数据采集性能和能量有效性造成的影响,提出能量有效的数据采集策略.基于图论基本原理对系统进行分析,建立借助方格的网络分层描述方法.提出数据采集中的能量分层优化HOEE问题,采用基于启发式算法的匹配算法来匹配节点方格,制定能耗均衡的数据包上报策略.NS-3仿真实验结果表明,HOEE数据采集策略具有优越性,与最短路径树、最大数据量最小路径以及随机采集策略相比,网络寿命能够有效提高约30％,维持较高的数据采集性能.在具有移动性受限的汇聚节点的物联网应用中使用HOEE数据采集策略,能够提高网络寿命,保证数据采集性能.

摘要： 为了提高无线传感器网络节点的能量利用率,提出一种新型CSMA随机多址协议.首先运用平均周期法求出吞吐率、传输速率、时延和能耗的数学表达式.其次加入多通道和优先级机制,使系统能够根据节点的负载分配适当的服务等级与信道资源.然后引入双时钟机制,减少系统的平均空闲周期时间,从而提高吞吐率.最后引入自适应机制,使系统的吞吐率和能耗能够维持稳定.仿真实验表明,仿真值与理论值一致,并且随着信息分组到达率的不断增加,新协议的吞吐量与能量有效性优异,证明了该协议能够有效地提高传输效率,减少能耗,可运用到无线通信领域.

摘要： In order to improve the energy efficiency of the distributed full duplex wireless network, an improved full duplex medium access control ( MAC) protocol with low power consumption was proposed. Unlike the traditional MAC protocol, the proposed MAC protocol could achieve the energy efficiency through reducing the transmission power of data and acknowledgement packets. The proposed MAC protocol supported both bidirectional and unidirectional links, and maintained the backward compatibility to the traditional half duplex nodes, which could achieve a high throughput. The simulation analysis and performance evaluation for the proposed MAC protocol were carried out based on the random geometry method. The results verify the effectiveness and accuracy of the proposed method. The proposed method is a feasible solution scheme for the full duplex wireless network.%为了提高分布式全双工无线网络的能量效率,提出了一种改进的低功耗全双工媒体访问控制(MAC)协议.不同于传统的MAC协议,该MAC协议通过降低数据包以及确认包的传输功率来实现能量有效性.提出的MAC协议支持双向以及单向两种链路,并保持对传统半双工节点具有向后兼容性,实现了较高的吞吐量.通过基于随机几何的方法对提出的MAC协议进行了仿真分析与性能评估,结果证明了其有效性和准确性,是全双工无线网络可行的一种解决方案.

摘要： 终端直通通信技术(Device-to-Device communication,D2D)是指相距较近的用户设备(user equipment,UE)可不借助于基站而直接进行通信,它可以有效提高传输速率和频谱利用率.受限于电池的容量,基站调度上应尽可能使终端的续航时间更长.为此,本文旨在追求单位能量的传输比特率最大化,即能效最大化目标.本文在构建蜂窝用户与D2D用户资源复用场景下的能效模型基础上,将目标实现分为两个步骤:1)终端最优发射功率的设置,利用准凸函数的性质,通过最优化的方法迭代求解蜂窝和D2D用户各自的最优功率,使得复杂度大为降低;2)利用KM算法实施蜂窝用户与D2D对的配对.通过仿真验证,使用本文提出的算法相对于以最大功率发送的情况下可以获得约40％左右的增益.%Device-to-Device (D2D)communication refers to that user devices are able to communicate directly without the help of base station.Limited by the capacity of batteries,the schedulerat the base station should make the battery life as long as possible.Therefore,the purpose of this paper is to maximize the transmission bit rate by using unit energy,namely maximize energy efficiency goals.By constructingthe energy efficiency model for the resource reuse mode between the cellular users and the D2D users,two steps are employed to realize this goal:1) the optimal transmit power configuration for the terminals is achieved by the multiple iterations based on the property of quasi convex function,which results in the greatly reduced complexity;2) Pairing thecellular users and theD2D users by KM algorithm.The simulation result shows that the proposed algorithm has got about 40％ gain compared by the method with the maximum transmit power.

摘要： 目前,提高系统能量有效性已成为当前高性能计算领域的研究热点之一.高性能计算机系统中计算结点通常为多核处理器结构,如何提高多核处理器系统(包括处理器和内存)的能量有效性是非常值得研究的问题.本文通过同时考虑多核处理器系统中处理器和内存的"广义频率调节",获得多核处理器系统能量有效性的提高."广义频率调节"是指动态电压频率调节(DVFS)和超频(VF-overclocking)两者的结合.能量有效性是以能量值与执行时间的乘积为指标的,该值越小表示能量有效性越高.针对共享内存的多线程程序,提出了自适应的处理器与内存广义频率调节算法(Adaptive Processor-Memory Frequency Scaling Algorithm,APMS),获得系统能量有效性的提升.对Splash2基准测试集和Parsec中的10个基准测试程序进行了测试.实验结果表明,相比于传统的DVFS方法,APMS算法将获得更好的能量有效性,提高最大值达到19.5％,提高平均值达到6.9％.如果与仅超频技术相比,APMS算法的能量有效性平均提高45.4％.

摘要： 认知无线网络(CRN)的能耗问题己成为制约CRN未来应用的一个重要因素.该文提出了一种在保障节点能量有效性基础上进行基于贝叶斯压缩感知(BCS)稀疏重构的CRN宽带频谱检测方法.推导了感知能耗解析式并构造能耗优化问题,在满足一定检测性能和BCS重构均方误差(MSE)约束条件下,通过改变BCS测量矩阵中采样点数实现感知能耗最小化.仿真表明,当虚警概率一定时,在采样点数较少的情况下,所提方法的检测性能明显优于"感知-能耗"折衷方法的检测性能,且在一定重构MSE条件下,基于BCS重构的节点能耗低于正交匹配追踪(OMP)重构能耗,该文方法在很大程度上可以实现CRN中节点的能量有效性.

摘要： 无线通信中的能耗来所有功率放大器的能耗和其他电路能耗.在以短距离传输为主的传感器网络中,电路能耗成为不可忽略的一部分,甚至有可能超过功放能耗成为通信能耗的主导.如何通过节点间的协作提高网络的能量有效性成为人们普遍关注的一个热点.本文将自适应调制引入协作通信系统模型,对于无线传感器网络环境下的能量有效性和时间有效性的折中进行了分析,并提出了发送功率受限条件下的协作通信系统性能优化策略,结合网络路由结构对协作通信系统的性能进行了跨层优化.

摘要： 在非时隙主用户网络中,为了提高认知无线网络中认知用户的能量有效性,基于序贯决策理论提出了一种新的自适应机会频谱接入算法.该算法以最大化能量有效性为目标,通过建立感知接入联合优化模型,使得认知用户能够以最优的信道感知时间和传输功率接入信道.同时,在功率控制过程中引入认知用户请求数据包长度,使得传输功率可以基于数据包长度自适应控制.上述目标优化求解过程中,借助于非线性分式规划理论将其转化为线形规划问题,并运用二分搜索算法寻求最优解.仿真结果表明,所提算法能够实现感知性能和感知能耗的有效折中,有效提高认知用户的能量有效性.

摘要： 覆盖问题是无线传感器网络中的一个重要问题。由于WSN中传感器节点能量受限和冗余的特点，可以通过节点调度实现网络的能量有效性。提出了改进的局部式覆盖算法，通过将传感器节点划分成覆盖集来实现节点调度。算法充分考虑传感器节点的监测能力，选择加入覆盖集中的节点，提高了传感器节点的利用率。理论分析和仿真实验表明：算法在划分覆盖集时具有很大的优越性，能够均衡节点的能耗，延长网络的寿命。

摘要： 针对无线传感器网络协议中可靠性及能量有效性,提出能量感知的无线传感器网络可靠路由EARRP.EARRP通过本地节点选择、路径预留和路径延迟广播来减少由于路径不可达带来的重传,进而提供一个可依赖的传输环境.仿真实验表明EARRP优于在汇聚节点和感应节点之间建立有效路径的传统的方法可以有效利用节点的剩余能量和有限存储资源.同时可以均匀的分配传输路径,进而实现节能目的.

摘要： 工业传感器网络监控复杂系统运行过程中需要实施采集、处理的海量实时状态信息.合理利用片上有限的能量资源,可靠高效地传输数据成为无线传感器网络研究的核心问题.本文研究基于数据融合机制的传感网络,通过理论计算所得能量消耗公式和融合特性将指导数据融合在工业泛在传感网络应用中的设计和实现.

摘要： 针对传感器节点能量有限的特点,设计了一种以基站为圆心进行分簇的低能耗传感器网络数据聚合模型,该方法首先根据节点距离基站的远近将整个传感器网络分割成若干个分级的同心环带,然后将每个环带分割成等数量的若干区域,区域中的传感器节点构筑链式路由,链首节点收集本区域数据并将其发送到相邻的且更加靠近基站的下一个链首节点直至到达基站。在传输过程中,数据在每一跳都进行聚合,并且每个区域的数据收集频率均可单独设定,从而达到尽量节省能量的目的。实验结果表明,该方法能够有效的降低传感器网络的能量消耗,不但提高了网络生存周期而且大大缩短了数据收集周期。

摘要： 针对传感器节点能量有限的特点,设计了一种以基站为圆心进行分簇的低能耗传感器网络数据聚合模型,该方法首先根据节点距离基站的远近将整个传感器网络分割成若干个分级的同心环带,然后将每个环带分割成等数量的若干区域,区域中的传感器节点构筑链式路由,链首节点收集本区域数据并将其发送到相邻的且更加靠近基站的下一个链首节点直至到达基站。在传输过程中,数据在每一跳都进行聚合,并且每个区域的数据收集频率均可单独设定,从而达到尽量节省能量的目的。实验结果表明,该方法能够有效的降低传感器网络的能量消耗,不但提高了网络生存周期而且大大缩短了数据收集周期。

摘要： 针对传感器节点能量有限的特点,设计了一种以基站为圆心进行分簇的低能耗传感器网络数据聚合模型,该方法首先根据节点距离基站的远近将整个传感器网络分割成若干个分级的同心环带,然后将每个环带分割成等数量的若干区域,区域中的传感器节点构筑链式路由,链首节点收集本区域数据并将其发送到相邻的且更加靠近基站的下一个链首节点直至到达基站。在传输过程中,数据在每一跳都进行聚合,并且每个区域的数据收集频率均可单独设定,从而达到尽量节省能量的目的。实验结果表明,该方法能够有效的降低传感器网络的能量消耗,不但提高了网络生存周期而且大大缩短了数据收集周期。

摘要： 一种皮肤外用剂的有效性评价方法，进行在皮肤上涂敷了紫外线防止用皮肤外用剂之后的有效性的评价，所述评价方法的特征在于，具有：测定步骤，使用拉曼分光法，在没有涂敷和涂敷了所述皮肤外用剂的条件下，对由于紫外线的照射而改变了的角层内的尿刊酸量进行测定；指标导出步骤，导出用于对由所述测定步骤所得到的测定结果进行所述皮肤外用剂的有效性评价的至少一个指标；评价步骤，使用由所述指标导出步骤所得到的所述指标进行所述有效性评价。

摘要： 本发明提供一种烃源岩有效性评价模型构建方法及烃源岩有效性评价方法。烃源岩有效性评价模型构建方法包括：获取区域典型烃源岩样品；基于获取区域典型烃源岩样品，确定实际残留烃和排烃门限残留烃量之差，进而确定各烃源岩样品的烃源岩有效性评价参数；确定各烃源岩样品的测井响应数据，并对各类型的测井响应数据与烃源岩有效性评价参数进行相关性分析，确定与烃源岩有效性评价参数相关的测井响应数据；利用支持向量机算法将与烃源岩有效性评价参数相关的测井响应数据进行模拟，建立烃源岩有效性评价参数与烃源岩有效性评价参数相关的测井响应数据的函数关系式即烃源岩有效性评价模型。

摘要： 一种皮肤外用剂的有效性评价方法，进行在皮肤上涂敷了紫外线防止用皮肤外用剂之后的有效性的评价，所述评价方法的特征在于，具有：测定步骤，使用拉曼分光法，在没有涂敷和涂敷了所述皮肤外用剂的条件下，对由于紫外线的照射而改变了的角层内的尿刊酸量进行测定；指标导出步骤，导出用于对由所述测定步骤所得到的测定结果进行所述皮肤外用剂的有效性评价的至少一个指标；评价步骤，使用由所述指标导出步骤所得到的所述指标进行所述有效性评价。

摘要： 本公开是关于一种冰壶、投壶有效性检测系统以及投壶有效性检测方法。该冰壶包括握持部、壶体和处理模块；握持部包括手柄和手柄盖，手柄盖与壶体固定连接，手柄上设置有与处理模块连接的触摸感应模块；壶体内部设置有与处理模块连接的磁场传感模块；处理模块用于根据触摸感应模块和磁场传感模块的检测结果确定在外部磁场达到预设强度时握持手柄的活体是否离开手柄。该技术方案可以准确判断运动员在投壶时是否在前掷线之前离手，即准确判断运动员的投壶是否有效，提高了投壶有效性的检测准确度，避免了人眼目视的误差对比赛结果造成的影响，进而提高了比赛结果的可靠性。

摘要： 一种基于能量有效性与链路可靠性的按需路由协议算法。该协议定义路由选择度量SC，SC是能量水平，能量流失率，链路质量归一化后的加权和。当一个无线节点需要找到一条有效路径时，它广播的路由请求包(RREQ)包含路径因子(RF)。每个收到RREQ包的无线节点根据本地和跨层信息，确定自己是否有资格成为路由节点，如果没有则丢弃该包；否则将本地SC值乘以并更新路径因子RF，并将该包中的相关信息记录或更新到路由代价表和路由表中，并根据包的ID项确定是否转发该包。目的节点只对具有RF最大值的路径回复路由应答包RREP。该协议在保证路由可靠性的同时，平衡全网的通信负荷与能量，大大延长了全网的工作寿命。

摘要： 本发明提供了一种提高能量有效性的无线传感器网络二阶一致性方法，包括对WSNs进行邻接权重分布式优化的步骤，二阶状态一致性模型建立及更新步骤，建立二阶状态一致性收敛条件步骤，二阶状态一致性能量消耗优化步骤。基于网络邻接权重的调整来优化二阶一致性算法的能耗，并采用分布式设计优化网络邻接矩阵，在收敛效率和通信能耗两方面均有良好改善；与现有其他方法相比，本发明有效地提高了收敛速度、降低了通信能耗，性能优越。

摘要： 本发明公开了一种兼顾能量有效性与传输可靠性的认知中继节点选择方法，充分考虑了认知无线网络中节点在协作感知与协作传输阶段的能耗问题，以及节点在协作传输过程中的误码问题。本发明通过构造感知阶段与传输阶段的加权能耗目标函数，同时以协作感知时的漏检概率与协作传输时的误码率要求作为约束条件，通过数值计算求解非线性凸优化问题得到在不同归一化感知时隙长度、不同接收信噪比要求和不同调制方式等场景下的最优认知中继节点数。在认知无线网络中，本发明有效折衷了频谱感知准确度与节点能量有效性，同时兼顾了节点能量有效性与传输可靠性，因而具有实际的应用意义。

摘要： 一种基于能量有效性与链路可靠性的按需路由协议算法。该协议定义路由选择度量SC，SC是能量水平，能量流失率，链路质量归一化后的加权和。当一个无线节点需要找到一条有效路径时，它广播的路由请求包(RREQ)包含路径因子(RF)。每个收到RREQ包的无线节点根据本地和跨层信息，确定自己是否有资格成为路由节点，如果没有则丢弃该包；否则将本地SC值乘以并更新路径因子RF，并将该包中的相关信息记录或更新到路由代价表和路由表中，并根据包的ID项确定是否转发该包。目的节点只对具有RF最大值的路径回复路由应答包RREP。该协议在保证路由可靠性的同时，平衡全网的通信负荷与能量，大大延长了全网的工作寿命。

摘要： 本发明提供了一种提高能量有效性的无线传感器网络二阶一致性方法，包括对WSNs进行邻接权重分布式优化的步骤，二阶状态一致性模型建立及更新步骤，建立二阶状态一致性收敛条件步骤，二阶状态一致性能量消耗优化步骤。基于网络邻接权重的调整来优化二阶一致性算法的能耗，并采用分布式设计优化网络邻接矩阵，在收敛效率和通信能耗两方面均有良好改善；与现有其他方法相比，本发明有效地提高了收敛速度、降低了通信能耗，性能优越。

摘要： 本发明公开了一种兼顾能量有效性与传输可靠性的认知中继节点选择方法，充分考虑了认知无线网络中节点在协作感知与协作传输阶段的能耗问题，以及节点在协作传输过程中的误码问题。本发明通过构造感知阶段与传输阶段的加权能耗目标函数，同时以协作感知时的漏检概率与协作传输时的误码率要求作为约束条件，通过数值计算求解非线性凸优化问题得到在不同归一化感知时隙长度、不同接收信噪比要求和不同调制方式等场景下的最优认知中继节点数。在认知无线网络中，本发明有效折衷了频谱感知准确度与节点能量有效性，同时兼顾了节点能量有效性与传输可靠性，因而具有实际的应用意义。