【完美复现】无人机无线传感器网络中的节能数据采集(Matlab代码实现)

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了【完美复现】无人机无线传感器网络中的节能数据采集(Matlab代码实现)。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

💥💥💞💞欢迎来到本博客❤️❤️💥💥

🏆博主优势:🌞🌞🌞博客内容尽量做到思维缜密,逻辑清晰,为了方便读者。

⛳️座右铭:行百里者,半于九十

📋📋📋本文目录如下:🎁🎁🎁

目录

💥1 概述

📚2 运行结果

🎉3 参考文献

🌈4 Matlab代码、数据、文章


💥1 概述

文献来源:

【完美复现】无人机无线传感器网络中的节能数据采集(Matlab代码实现),无人机,网络,matlab

摘要:
在无线传感器网络中,利用无人机(UAV)作为传感器节点(SNs)的移动数据收集器是一种节能的技术,可以延长网络的寿命。在本文中,考虑了传感器节点和无人机之间的一般衰落信道模型,我们联合优化传感器节点的唤醒时间表和无人机的轨迹,以最小化所有传感器节点的最大能量消耗,同时确保可靠地从每个传感器节点收集所需数量的数据。我们将我们的设计建模为一个混合整数非凸优化问题。通过应用逐步凸优化技术,提出了一种高效的迭代算法,用于找到一个次优解。数值结果表明,与基准方案相比,所提出的方案实现了显著的网络节能。

无线传感器网络(WSNs)通常由大量成本低廉的传感器节点(SNs)组成,这些节点通常由电池等有限能源供电,一旦耗尽就很难充电[1]。因此,对于传感器节点而言,节能的感知和通信技术对于延长WSNs的寿命至关重要。最近在利用无人机(UAV)作为WSN中地面传感器节点的移动数据收集器方面引起了越来越多的兴趣[2]。通过利用其高度的移动性,无人机能够高效地从传感器节点收集数据,因为它可以依次访问传感器节点,并且只有当它移动到足够靠近每个传感器节点时才从它们那里收集数据。因此,每个活跃传感器节点到无人机的链路距离显著缩短,这节省了所有传感器节点的传输能量。已经表明,无人机和地面终端之间的短距离的直射(LoS)通信链路可以通过适当设计无人机的轨迹在各种无人机启用的无线网络中有效利用,以提高性能[3]–​[5]。对于无人机启用的WSNs,睡眠和唤醒机制是另一种有用的技术,可节省传感器节点的能量消耗[6]。

对于无人机(UAV)启用的无线传感器网络(WSNs),睡眠和唤醒机制是另一种有用的技术,可用于节省传感节点(SNs)的能耗[6]。通过这种机制,传感节点在未收到来自附近无人机的良好信号强度的唤醒信标之前会保持睡眠状态,一旦收到信标,它们将唤醒并开始向无人机发送数据,传输完成后又返回睡眠状态。在设计用于数据收集的无人机启用的无线传感器网络时,存在两个关键问题。第一个问题是由于传感节点的有限电池能量。因此,传感节点的唤醒计划应该得到适当设计,以便每个传感节点在最小能耗下完成数据传输。第二个问题是由于传感节点和移动无人机之间的高度动态的无线信道,这些信道容易出现数据包丢失[7],特别是在实际情况下,当存在多径引起的信道衰落时。因此,无人机的轨迹应该得到适当设计,以确保每个传感节点在唤醒状态时能够以较低的中断概率传输数据。详细讲解见第4部分。

📚2 运行结果

【完美复现】无人机无线传感器网络中的节能数据采集(Matlab代码实现),无人机,网络,matlab

【完美复现】无人机无线传感器网络中的节能数据采集(Matlab代码实现),无人机,网络,matlab

【完美复现】无人机无线传感器网络中的节能数据采集(Matlab代码实现),无人机,网络,matlab

【完美复现】无人机无线传感器网络中的节能数据采集(Matlab代码实现),无人机,网络,matlab

【完美复现】无人机无线传感器网络中的节能数据采集(Matlab代码实现),无人机,网络,matlab

 【完美复现】无人机无线传感器网络中的节能数据采集(Matlab代码实现),无人机,网络,matlab

部分代码:

clear all
close all

addpath('./src')
global u q0 qF

istrain = 0

if istrain == 1
    %% Optimization
    Q = {};
    X  = {};
    Theta = {};
    Lo = {};

    for T = [40 50 100]

        disp(['T =' num2str(T) ', start'])

        [q, x, th, lo]= solveP1('T', T,'Sk',10*(10^6),'epsilon',10^-2); 

        disp(['T =' num2str(T) ', end'])

        Q = cat(1, Q, {q});
        X = cat(1, X, {x});
        Theta = cat(1,Theta,{th});
        Lo = cat(1,Lo, {lo});
    end
else
    load('./data/Fig1.mat')
    parameter_setting('Sk',10*(10^6),'epsilon',10^-2);
end
%% figure 1.(a)
figure(11)
hold on    
plot(Q{1}(1,:),Q{1}(2,:), '--b',Q{2}(1,:),Q{2}(2,:), '-.r',Q{3}(1,:),Q{3}(2,:), '-k'); 
scatter(u(1,:),u(2,:), 'xk');
legend('T=40s','T=50s','T=100s');
axis([ -800 800 -800 800])
grid on
title('Fig. 1.(a), UAV trajectory')
xlabel('x') 
ylabel('y')
text(q0(1),q0(2),'\leftarrow Initial point');
text(qF(1)-300,qF(2),'Final point \rightarrow');
for k = 1: 4
    text(u(1,k),u(2,k),['u_{', num2str(k), '}']);
end
drawnow    
%% figure 1.(b)
figure(13)
Xr = X{2};
t = zeros(4,1);
for k = 1: 4
    t(k) = graythresh(Xr(:,k));
end
    t = min(t) * 1.2;
    Xr(Xr >= t) = 1;
    Xr(Xr <   t) = 0;
plot([0:99]*50/99, Xr(:,1),  '-r',[0:99]*50/99, Xr(:,2),  '--b', [0:99]*50/99, Xr(:,3), ':k',[0:99]*50/99, Xr(:,4),  '-.m');
legend('SN u_{1}','SN u_{2}','SN u_{3}','SN u_{4}','Location','north','NumColumns',4);
axis([ 0 50 0 1.25])
title('Fig.1(b), Wake-up schedule (T=50s)');
yticks([0 1])
yticklabels({'Sleep','Wake-up'})
drawnow

🎉3 参考文献

部分理论来源于网络,如有侵权请联系删除。

[1]C. Zhan, Y. Zeng and R. Zhang, "Energy-Efficient Data Collection in UAV Enabled Wireless Sensor Network," in IEEE Wireless Communications Letters, vol. 7, no. 3, pp. 328-331, June 2018, doi: 10.1109/LWC.2017.2776922.文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-771411.html

🌈4 Matlab代码、数据、文章

到了这里,关于【完美复现】无人机无线传感器网络中的节能数据采集(Matlab代码实现)的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处: 如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请点击违法举报进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

领支付宝红包 赞助服务器费用

相关文章

  • 通过USRP B200软件无线电SDR方式解码无人机坐标飞手坐标,实现无人机探测侦测监控,继而实现反制压制

    环境 详情 电脑 联想 系统 Windows gnuradio gnuradio-3.7.5 uhd UHD-Mirror-release_003_009_002 USRP 型号 USRP-B200-mini          无人机的应用领域越来越广泛,但是其目前大范围广泛使用给安全、安保和隐私带来了许多风险。例如,攻击方可能会使用无人机进行监视、运输非法物品,或通过侵

    2024年02月09日
    浏览(80)
  • 无人机甚高频无线电中继通讯U-ATC118

    简介 甚高频无线电中继通讯系统使用经过适航认证的机载电台连接数字网络传输模块,通过网络远程控制无缝实现无人机操作员与塔台直接语音通话。无人机操作员可以从地面控制站远程操作机载电台进行频率切换、静噪开关、PTT按钮,电台虚拟面板与真实面板布局一致。

    2024年02月11日
    浏览(37)
  • 无线视频传输方案|远距离无人机图传应用,+28dBm大功率wifi图传模块

    针对无人机远程图片、视频传输需求,市面上就有无线模块研发厂家推出了基于大功率图传WiFi模块SKW77的无人机远程视频传输解决方案。在无人机和地面的中继器内加入串口WiFi模块,手机通过与无人机和地面的中继器内置的串口WiFi模块给无人机传递控制信号,控制它的飞行

    2024年02月06日
    浏览(43)
  • 英文论文(sci)解读复现【NO.21】一种基于空间坐标的轻量级目标检测器无人机航空图像的自注意

    此前出了目标检测算法改进专栏,但是对于应用于什么场景,需要什么改进方法对应与自己的应用场景有效果,并且多少改进点能发什么水平的文章,为解决大家的困惑,此系列文章旨在给大家解读发表高水平学术期刊中的 SCI论文 ,并对相应的SCI期刊进行介绍,帮助大家解

    2024年02月19日
    浏览(50)
  • 英文论文(sci)解读复现【NO.6】ASFF-YOLOv5:基于多尺度特征融合的无人机图像道路交通多元检测方法

    此前出了目标检测算法改进专栏,但是对于应用于什么场景,需要什么改进方法对应与自己的应用场景有效果,并且多少改进点能发什么水平的文章,为解决大家的困惑,此系列文章旨在给大家解读发表高水平学术期刊中的 SCI论文 ,并对相应的SCI期刊进行介绍,帮助大家解

    2024年02月12日
    浏览(80)
  • 无线充,大功率小家电,智能家居,无人机快速充电等产品供电 LDR6328S芯片TYUPE-C PD诱骗电压 USB-C解决PD电源取电问题

    LDR6328S 是乐得瑞科技有限公司开发的一款兼容 USB PD、QC 和 AFC 协议的 Sink 控制器。 LDR6328S 从支持 USB PD、QC 和 AFC 协议的适配器取电,然后供电给设备。比如可以配置适配器输 出需要的功率,给无线充电器设备供电。LDR6328S 也兼容传统 USB 电源适配器 。 LDR6328S PD诱骗协议芯片

    2024年02月04日
    浏览(49)
  • 反无人机系统技术分析,无人机反制技术理论基础,无人机技术详解

    近年来,经过大疆、parrot、3d robotics等公司不断的努力,具有强大功能的消费级无人机价格不断降低,操作简便性不断提高,无人机正快速地从尖端的军用设备转入大众市场,成为普通民众手中的玩具。 然而,随着消费级无人机市场的快速增长,功能越来越先进的新式无人机

    2024年02月19日
    浏览(53)
  • 无人机数据链技术,无人机数据链路系统技术详解,无人机数传技术

    早期的无人机更多的为军事应用服务,如军事任务侦查等,随着技术和社会的发展,工业级无人机和民用无人机得到快速的发展,工业级无人机用于农业植保、地理测绘、电力巡检、救灾援助等;民用无人机用于航拍、物流等等领域。 无人机数据链 数据链系统是飞行器与地

    2024年02月20日
    浏览(46)
  • 无人机编程实战第1讲——无人机简介

    目录 前言 一、飞控是什么? 二、扫盲行动!!! 1.微控制器 2.传感器 3.处理? 4.无人机飞行姿态 总结         随着开源无人机飞行控制器的不断发展,越来越多优秀的代码与算法不断涌现,无人机领域的技术不断趋于成熟,也使得无人机领域的门槛一再降低,现在国内工

    2024年02月11日
    浏览(43)
  • 无人机概述及系统组成,无人机系统的构成

    无人机的定义  无人驾驶航空器,是一架由遥控站管理(包括远程操纵或自主飞行)的航空器,也称遥控驾驶航空器,以下简称无人机。  无人机系统的定义 无人机系统,也称无人驾驶航空器系统,是指一架无人机、相关的遥控站、所需的指令与控制数据链路以及批准的型号

    2024年02月21日
    浏览(44)

觉得文章有用就打赏一下文章作者

支付宝扫一扫打赏

博客赞助

微信扫一扫打赏

请作者喝杯咖啡吧~博客赞助

支付宝扫一扫领取红包,优惠每天领

二维码1

领取红包

二维码2

领红包