ABSTRACT Detta dokument presenterar ett optimeringsramverk för att maximera livslängden för trådlösa sensornätverk för strukturell hälsoövervakning med och utan energiupptagning. Vi utvecklar en matematisk modell och formulerar problemet som ett storskaligt blandat heltal icke-linjärt programmeringsproblem. Vi föreslår också en lösning baserad på algoritmen Branch-and-Bound förstärkt med att minska sökutrymmet. Den föreslagna strategin bygger upp den optimala rutten från varje källa till diskbänksnoden genom att tillhandahålla den bästa uppsättningen humle i varje rutt och den optimala krafttilldelningen för varje sensornod. För att minska komplexiteten föreslår vi heuristiska routingalgoritmer. I denna heuristiska algoritm, de effektnivåer väljs från de optimala fördefinierade värden, är problemet formuleras av ett heltal icke-linjär programmering, och Branch-and-Bound reducerad utrymme algoritm används för att lösa problemet. Dessutom föreslår vi två suboptimala algoritmer för att minska beräknings komplexiteten. I den första algoritmen, efter att ha valt den optimala överföring effektnivåer från ett fördefinierat värde, en genetisk algoritm används för att lösa heltal icke-linjärt problem. I den andra suboptimala algoritmen löser vi problemet genom att frikoppla det optimala kraftfördelningssystemet från det optimala valet av rutt. Därför är problemet formuleras av ett heltal icke-linjär programmering, som löses med hjälp av Branch-and-Bound rumsreducerad metod med reducerade binära variabler (dvs. minskad komplexitet), och efter det optimala valet av rutt, den optimala effekten tilldelas för varje nod. De numeriska resultaten visar att den presenterade algoritmen kan förlänga nätverkets livslängd betydligt jämfört med de befintliga systemen. Dessutom formulerar vi matematiskt den adaptiva perioden för energiupptagning för att öka nätverkets livslängd med möjlighet att närma sig oändligheten. Slutligen erhålls den minsta skördeperioden för att ha obegränsad livstid. INDEX TERMS Strukturell hälsoövervakning, trådlösa sensornätverk, nätverkets livslängd, energiupptagning.
Problemet i REF studerade det bästa valet för livstidsmaximering i en multianvändare multi-hop-miljö med och utan EH-kapacitet under maximal sändningseffektbegränsning.
Maximizing Lifetime in Wireless Sensor Network for Structural Health Monitoring With and Without Energy Harvesting
{'venue': 'IEEE Access', 'journal': 'IEEE Access', 'mag_field_of_study': ['Computer Science']}