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J-GLOBAL ID：201902249690111494   整理番号：19A0516232

エネルギー収穫の有無による構造ヘルスモニタリングのための無線センサネットワークにおける寿命の最大化【JST・京大機械翻訳】

Maximizing Lifetime in Wireless Sensor Network for Structural Health Monitoring With and Without Energy Harvesting

著者 (4件)： Mansourkiaie Fatemeh (Department of Engineering and Applied Science, Memorial University of Newfoundland, St. John’s, NL, Canada) ,  Ismail Loay Sabry (College of Engineering, Qatar University, Doha, Qatar) ,  Elfouly Tarek Mohamed (College of Engineering, Qatar University, Doha, Qatar) ,  Ahmed Mohamed H. (Department of Engineering and Applied Science, Memorial University of Newfoundland, St. John’s, NL, Canada)
資料名： IEEE Access  (IEEE Access)
巻： 5  ページ： 2383-2395  発行年： 2017年 
JST資料番号： W2422A  ISSN： 2169-3536  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 本論文は,エネルギー収穫の有無にかかわらず,構造健全性監視のための無線センサネットワークの寿命を最大化するための最適化フレームワークを提示した。数学モデルを開発し,大規模混合整数非線形計画問題として問題を定式化した。また,探索空間を低減することにより拡張されたBranch-and-Boundアルゴリズムに基づく解を提案した。提案した戦略は,各経路におけるホップの最良集合と各センサノードの最適電力割当を提供することにより,各ソースからシンクノードへの最適経路を構築する。計算の複雑さを低減するために,発見的ルーティングアルゴリズムを提案した。この発見的アルゴリズムにおいて,電力レベルを最適事前定義値から選択し,問題を整数非線形計画法により定式化し,Branch-and-Bound縮小空間アルゴリズムを用いて問題を解いた。さらに,計算の複雑さを低減するための2つの準最適アルゴリズムを提案した。最初のアルゴリズムでは,あらかじめ定義された値から最適伝送電力レベルを選択した後,遺伝的アルゴリズムを用いて整数非線形問題を解いた。第2のサブ最適アルゴリズムにおいて,著者らは最適経路選択から最適電力割当方式を分離することによって問題を解決した。したがって,問題は整数非線形計画法によって定式化される。それは,減少した二値変数(すなわち,減少した複雑さ)を持つBranch-and-Bound空間縮小法を用いて解かれ,最適経路選択の後,最適電力は各ノードに割り当てられる。数値結果は,提示したアルゴリズムが既存の方式と比較してネットワーク寿命を大幅に延長できることを明らかにした。さらに,適応エネルギー収穫期間を数学的に定式化し,無限に近づく可能性を持つネットワーク寿命を増加させた。最後に,無限寿命を持つ最小収穫期間を得た。Copyright 2019 The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 電力 ,  最適航路 ,  *アルゴリズム ,  定式化 ,  計算量 ,  遺伝的アルゴリズム ,  *センサネットワーク ,  数学モデル ,  非線形計画法 ,  最適化
準シソーラス用語： 複雑性 ,  最適アルゴリズム ,  最適電力割当 ,  センサノード ,  *無線センサネットワーク ,  *エネルギーハーベスティング , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (2件)： 計測機器一般  (AD02000X) ,  無線通信一般  (ND08010L)

タイトルに関連する用語 (5件)： エネルギー収穫 ,  構造ヘルスモニタリング ,  無線センサネットワーク ,  寿命 ,  最大化