CN114915912B - 白酒窖池特定区域的监测方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种白酒窖池特定区域的监测方法及系统，该方法包括获取监测传感器的监测距离，根据监测距离在特定区域内部署监测传感器，以使监测传感器的监测范围对特定区域全覆盖；获取中继传感器的通信距离，根据通信距离在特定区域内部署中继传感器；当目标监测传感器采集到监测信息时，为目标监测传感器匹配对应的目标中继传感器，并将监测信息发送到目标中继传感器，以使目标中继传感器在接收到监测信息时，将监测信息发送到监测汇聚终端。本发明通过在特定区域内根据监测距离部署监测传感器，再根据通信距离部署中继传感器，在满足特定区域全覆盖的前提下，减小监测传感器的数量，降低传输时延，提高白酒窖池监测信息的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及信息监测技术领域，尤其涉及到一种白酒窖池特定区域的监测方法及系统。
背景技术
窖池是我国白酒酿造的重要的设备之一，尤其对于浓香型白酒而言，窖池更是品味保障的重要前提。传统白酒企业对窖池环境的监测和监督都是依赖于酒厂工人。酒厂工人根据个人经验获得酿酒窖池内的温度等信息从而调整酒醅配比优化下一轮发酵。随着无线通信技术的广泛应用，当前白酒企业的生产过程中已陆续引入自动化及信息化系统。但由于不同企业的窖池信息不同，已有的网络部署方案无法满足企业需求，面临着如下挑战：
1.窖池分布不均，所处环境复杂，窖池微生物丰富，信息采集难度大；
2.人工经验判断为主，信息的准确性和精确度有待提高；
3.发酵过程的信息采集不及时，不全面，数据的有效性难以保障。
在以往信息采集方案设计中，主要通过白酒窖池温度系统、白酒窖池发酵监测系统解决上述问题，但这些系统适应性较差，需要根据不同白酒企业的窖池环境进行改进，可复制性差。虽然利用无线网络布局，解决了部分信息采集的瓶颈，但还存在如下问题：
1.信息采集研究内容单一，主要围绕白酒窖池的温度检测展开研究；
2.白酒窖池信息采集方式有待提高，有线和无线混合为主的自动监测方式，因有线电缆密布在窖池周围，成本过高而不适用。同时，ZigBee组网方案无法胜任通信距离的变化；
3.较少考虑无线传感器节点部署问题，即如何优化分布在各个窖池中的传感器节点和汇聚节点的位置以减少信息传输延迟，以及节点覆盖范围和节点部署数量。
因此，如何在满足窖池全覆盖的基础上减少采集节点数量，降低传输延迟是一个亟需解决的技术问题。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种白酒窖池特定区域的监测方法、装置、设备及存储介质，旨在解决目前白酒窖池采集节点数量多、传输延迟高的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供一种白酒窖池特定区域的监测方法，所述方法包括以下步骤：
获取监测传感器的监测距离，根据所述监测距离在所述特定区域内部署监测传感器，以使监测传感器的监测范围对所述特定区域全覆盖；
获取中继传感器的通信距离，根据所述通信距离在所述特定区域内部署中继传感器；其中，每个所述监测传感器与对应的至少一个所述中继传感器满足通信传输距离；
当目标监测传感器采集到监测信息时，遍历所有中继传感器，为所述目标监测传感器匹配对应的目标中继传感器，并将所述监测信息发送到目标中继传感器，以使所述目标中继传感器在接收到监测信息时，将所述监测信息发送到监测汇聚终端。
可选的，在特定区域内部署的监测传感器中，相邻所述监测传感器之间的距离为其中，R为监测距离。
可选的，所述特定区域为矩形区域。
可选的，所述监测传感器包括第一监测传感器和第二监测传感器，所述根据所述监测距离在所述矩形区域内部署监测传感器步骤，具体包括：
当矩形区域的长边未超过监测距离的倍时，在所述矩形区域的任意顶点设置第一监测传感器；
当矩形区域的长边超过监测距离的倍，未超过监测距离时，在所述矩形区域的对角顶点设置第一监测传感器；
当矩形区域的长边超过监测距离，短边不超过监测距离时，在所述矩形区域的长边的端点位置设置第一监测传感器，在所述矩形区域的非端点位置设置第二监测传感器；
当矩形区域的短边超过监测距离时，在所述矩形区域的顶点位置设置第一监测传感器，在所述矩形区域的非顶点位置设置第二监测传感器。
可选的，所述矩形区域内部署的监测传感器的数量表达式，具体为：
其中，N为监测传感器的数量，L为矩形区域的长边，W为矩形区域的宽边。
可选的，所述矩形区域内部署中继传感器的表达式，具体为：
其中，(xi,yi)为中继传感器ri的位置坐标，(xj,yj)为监测传感器Nj的位置坐标，为中继传感器的通信距离，Φrelay为中继传感器的位置集合，Φcommon为监测的位置集合。
可选的，所述为所述目标监测传感器匹配对应的目标中继传感器的表达式，具体为：
其中，为中继传感器匹配为目标中继传感器的概率值，Dth为目标监测传感器与中继传感器的通信距离阈值。
此外，为了实现上述目的，本发明还提供了一种白酒窖池特定区域的监测系统，所述系统包括：
监测传感器，所述监测传感器的监测范围对所述特定区域全覆盖；
中继传感器，每个所述监测传感器与对应的至少一个所述中继传感器满足通信传输距离；其中：
当目标监测传感器采集到监测信息时，遍历所有中继传感器，为所述目标监测传感器匹配对应的目标中继传感器，并将所述监测信息发送到目标中继传感器，以使所述目标中继传感器在接收到监测信息时，将所述监测信息发送到监测汇聚终端。
本发明实施例提出的一种白酒窖池特定区域的监测方法及系统，该方法包括获取监测传感器的监测距离，根据所述监测距离在所述特定区域内部署监测传感器，以使监测传感器的监测范围对所述特定区域全覆盖；获取中继传感器的通信距离，根据所述通信距离在所述特定区域内部署中继传感器；当目标监测传感器采集到监测信息时，遍历所有中继传感器，为所述目标监测传感器匹配对应的目标中继传感器，并将所述监测信息发送到目标中继传感器，以使所述目标中继传感器在接收到监测信息时，将所述监测信息发送到监测汇聚终端。本发明通过在特定区域内根据监测距离部署监测传感器，再根据通信距离部署中继传感器，在满足特定区域全覆盖的前提下，减小监测传感器的数量，降低传输时延，提高白酒窖池监测信息的可靠性。
附图说明
图1为本发明白酒窖池特定区域的监测方法的流程示意图；
图2为本发明传感器节点覆盖范围的示意图；
图3为本发明监测传感器其一部署方式的示意图；
图4为本发明监测传感器其二部署方式的示意图；
图5为本发明监测传感器其三部署方式的示意图；
图6为本发明监测传感器其四部署方式的示意图；
图7为本发明多个窖池节点部署示意图；
图8为本发明窖池两跳协作传感器节点部署网络模型示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在以往信息采集方案设计中，主要通过白酒窖池温度系统、白酒窖池发酵监测系统解决上述问题，但这些系统适应性较差，需要根据不同白酒企业的窖池环境进行改进，可复制性差。虽然利用无线网络布局，解决了部分信息采集的瓶颈，但还存在如下问题：
1.信息采集研究内容单一，主要围绕白酒窖池的温度检测展开研究；
2.白酒窖池信息采集方式有待提高，有线和无线混合为主的自动监测方式，因有线电缆密布在窖池周围，成本过高而不适用。同时，ZigBee组网方案无法胜任通信距离的变化；
3.较少考虑无线传感器节点部署问题，即如何优化分布在各个窖池中的传感器节点和汇聚节点的位置以减少信息传输延迟，以及节点覆盖范围和节点部署数量。
因此，如何在满足窖池全覆盖的基础上减少采集节点数量，降低传输延迟是一个亟需解决的技术问题。
为了解决这一问题，提出本发明的白酒窖池特定区域的监测方法的各个实施例。本发明提供的白酒窖池特定区域的监测方法通过在特定区域内根据监测距离部署监测传感器，再根据通信距离部署中继传感器，在满足特定区域全覆盖的前提下，减小监测传感器的数量，降低传输时延，提高白酒窖池监测信息的可靠性。
本发明实施例提供了一种白酒窖池特定区域的监测方法，参照图1，图1为本发明白酒窖池特定区域的监测方法的实施例的流程示意图。
本实施例中，所述白酒窖池特定区域的监测方法包括以下步骤：
步骤S100，获取监测传感器的监测距离，根据所述监测距离在所述特定区域内部署监测传感器，以使监测传感器的监测范围对所述特定区域全覆盖。
具体而言，在实际应用中，特定区域为矩形区域，在特定区域内部署的监测传感器中，相邻所述监测传感器之间的距离为其中，R为监测距离。
需要说明的是，为了实现对矩形区域的全覆盖以及尽可能减少采集节点的数量，本申请实施例提供一种特定区域内非均匀传感器节点部署优化算法(OptimizationAlgorithm of Non-uniform Sensor Node Deployment in Specific Area，NSDSA)。
具体而言，如图2所示，设半径为R的三个圆C1，C2和C3，其圆心为部署的传感器节点，分别为N1，N2和N3。三个传感器节点的信息覆盖面积都为πR2。三个传感器覆盖面积之和3πR2。若要实现三个传感器节点覆盖的范围为全覆盖，则当且仅当三个圆相交于A点时满足条件。传感器节点N1到N2，N1到N3和N2到N3的距离分别为d1，d2和d3，且三条边d1，d2和d3组成一个三角形ΔN1N2N3。交点A到三个圆心N1，N2和N3分别组成三个三角形ΔAN1N2，ΔAN1N3和ΔAN2N3。根据余弦定理，可算出三角形ΔAN1N2的边同理可知三角形ΔAN1N3的边/>三角形ΔAN2N3的边/>其中∠ω1+∠ω2+∠ω3＝360°，a1＝a2＝a3＝R。根据a1＝a2＝a3＝R，可得ω1＝ω2＝ω3＝120°，d1＝d2＝d3＝d。由此可见，三角形ΔN1N2N3是一个等边三角形。
将三个圆C1，C2和C3两两相交的点和传感器节点连接起来可以组成一个边长为R的正六边形N1CN2BN3D。当检测目标在正六边形内时，可以实现传感器节点的全覆盖。
正六边形的面积由六个等边三角形构成。根据海伦公式，等边三角形ΔABN2的面积为由此可得，正六边形的面积为/>
在长L，宽W的区域内部署传感器节点时，需要同时考虑节点的全覆盖和节点数量。令目标区域分布在全覆盖的P个正六边形内，需要部署的传感器节点总数为N。从图2可知，当N＝3时，得到P＝1个全覆盖区；当N＝5时，得到P＝2个全覆盖区；当N＝8时，得到P＝4个全覆盖区；当N＝10时，得到P＝6个全覆盖区；当N＝13时，得到P＝8个全覆盖区；当根据上述推理可知，一个窖池内特定区域内部署传感器节点的数量为约为同理，可以算出无线传感器节点的覆盖率σ＝100％。
需要说明的是，当窖池的数量较少，窖池分布在同一个局域网范围内时，网络部署为单层WSNs，通过直接单跳的方式传输信息。在不影响发酵过程的前提下，将传感器节点部署到每个窖池的窖底和四周的窖壁，以此提高网络部署的覆盖概率。在单层WSNs的节点部署中，传感器节点分为发送信息的源传感器节点和传感器汇聚节点，其中，源传感器节点以单跳的方式直接将数据包发送到传感器汇聚节点，汇聚节点再上传到上位机。
需要说明的是，当窖池数量较多，窖池分布广泛且不在同一个局域网范围内时，网络部署为双层WSNs，通过间接多跳的方式传输信息。在白酒窖池双层WSNs的节点部署中，传感器节点分为发送信息和接收信息的普通传感器节点、转发信息的中继传感器节点和汇聚传感器节点，其中，普通传感器节点以单跳的方式发送数据包给中继传感器节点，再由中继节点通过无线射频将信息上传到汇聚节点，最终传送到上位机上进行发酵环节信息的显示、操作和处理。这个过程由两个跳转实现的，故称为两跳无线传感器网络。车间技术人员根据这些信息调整发酵工序，有利于白酒品质的保障。
在本实施例中，监测传感器包括第一监测传感器和第二监测传感器，根据所述监测距离在所述矩形区域内部署监测传感器，具体包括如下四种情况。
如图3所示，当矩形区域的长边未超过监测距离的倍时，在所述矩形区域的任意顶点设置第一监测传感器；
如图4所示，当矩形区域的长边超过监测距离的倍，未超过监测距离时，在所述矩形区域的对角顶点设置第一监测传感器；
如图5所示，当矩形区域的长边超过监测距离，短边不超过监测距离时，在所述矩形区域的长边的端点位置设置第一监测传感器，在所述矩形区域的非端点位置设置第二监测传感器；
如图6所示，当矩形区域的短边超过监测距离时，在所述矩形区域的顶点位置设置第一监测传感器，在所述矩形区域的非顶点位置设置第二监测传感器。
本实施例中，提出一种新颖的特定区域内非均匀传感器节点部署优化算法，通过建立白酒窖池的WSNs部署优化模型以解决窖池信息高效采集的问题。与传统部署算法不同，NSDSA算法能有效减少节点数量、提高节点覆盖率、降低传输延迟。该方案具有较高的可推广性和可复制性，也可应用于不同白酒企业的白酒窖池无线网络部署优化问题。
步骤S200，获取中继传感器的通信距离，根据所述通信距离在所述特定区域内部署中继传感器；其中，每个所述监测传感器与对应的至少一个所述中继传感器满足通信传输距离。
在本实施例中，中继传感器节点的位置由普通传感器节点与中继传感器节点之间的距离所决定的。假设中继传感器节点ri坐标为(xi,yi)，普通传感器节点Nj坐标为(xj,yj)，中继传感器节点到普通传感器节点的距离为根据欧几里得(Euclid)定理，其中，(xi,yi)为中继传感器ri的位置坐标，(xj,yj)为监测传感器Nj的位置坐标，/>为中继传感器的通信距离，Φrelay为中继传感器的位置集合，Φcommon为监测的位置集合。
步骤S300，当目标监测传感器采集到监测信息时，遍历所有中继传感器，为所述目标监测传感器匹配对应的目标中继传感器，并将所述监测信息发送到目标中继传感器，以使所述目标中继传感器在接收到监测信息时，将所述监测信息发送到监测汇聚终端。
在本实施例中，当中继传感器节点和普通传感器节点之间的距离超过阈值时，普通传感器节点则会在候选中继传感器节点集合Φrelay中另外选择符合通信条件的中继传感器节点转发数据包。中继传感器节点的选择概率为可以表示为：/>其中，/>为中继传感器匹配为目标中继传感器的概率值，Dth为目标监测传感器与中继传感器的通信距离阈值。
具体而言，匹配算法具体流程如下：
(1)以普通传感器节点的通信范围为通信阈值Dth；
(2)根据普通传感器节点到中继传感器节点的距离大小，在普通传感器节点覆盖范围内部署中继传感器节点，从候选集合中选择合适的中继传感器节点转发信息；
(3)根据欧几里得原理，计算第i个中继传感器节点到第j个普通传感器节点的距离；
(4)如果距离大于通信阈值，则从中继候选集合中选择另外一个中继传感器节点转发信息。
在本实施例中，如图7所示，针对多个窖池进行监测时，首先根据白酒窖池的长度，宽度和深度的大小，利用NSDSA算法，在窖池顶层，中层和底层部署普通传感器节点。
根据普通传感器节点分布位置，在节点通信覆盖范围内部署中继传感器节点。普通传感器节点与候选的传感器节点，根据候选算法，选择满足条件的中继传感器节点传输信息。
中继传感器节点将收集到的数据传输到汇聚传感器节点，汇聚传感器节点将数据包聚合后再发送到基站。(通过各传感器间通信，将数据传输至离汇聚模块最近的传感器上，通过最近的传感器将收集到各传感器数据和自身数据传输至汇聚模块上。)
容易理解的，如图8所示，传感器节点都具备无线通信模块，但是计算能力和能量都是有限的。为了扩大信息传输范围，延长通信距离，传感器节点通常以多跳的方式进行协作通信，实现实时数据的感知、分析、汇聚和传输。为了节约能量，白酒窖池部署的传感器网络采用两跳的方式通信。将部署到白酒窖池特定区域的传感器节点称为普通传感器节点。普通传感器节点将监测信息发送到中继传感器节点，中继节点再将信息转发到汇聚节点。最后通过互联网，汇聚节点把监测信息发送到远程用户，以便白酒厂工人及时查看窖池内的情况。
在白酒窖池的两跳传输中，通过对白酒窖池特定区域部署传感器节点后，利用节点之间的距离求解各个节点处的联合选择概率来计算覆盖率。
在本实施例中，部署白酒窖池两跳无线传感器网络时，中继传感器节点的选择是研究关键。
为有效节约传感器节点能效，本实施例围绕中继传感器节点部署问题展开研究。合理的中继传感器节点部署方案，不仅能够延长节点寿命，还能为监测数据的可靠传输提供保障。
另外，本发明实施例还提出一种白酒窖池特定区域的监测系统，该系统包括：
监测传感器，所述监测传感器的监测范围对所述特定区域全覆盖；
中继传感器，每个所述监测传感器与对应的至少一个所述中继传感器满足通信传输距离；其中：
当目标监测传感器采集到监测信息时，遍历所有中继传感器，为所述目标监测传感器匹配对应的目标中继传感器，并将所述监测信息发送到目标中继传感器，以使所述目标中继传感器在接收到监测信息时，将所述监测信息发送到监测汇聚终端。
本发明白酒窖池特定区域的监测系统的其他实施例或具体实现方式可参照上述各方法实施例，此处不再赘述。
以上仅为发明的优选实施例，并非因此限制发明的专利范围，凡是利用发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在发明的专利保护范围内。
Claims (4)
1.一种白酒窖池特定区域的监测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
获取监测传感器的监测距离，根据所述监测距离在所述特定区域内部署监测传感器，以使监测传感器的监测范围对所述特定区域全覆盖；
所述特定区域为矩形区域，在特定区域内部署的监测传感器中，相邻所述监测传感器之间的距离为其中，R为监测距离；
当矩形区域的长边未超过监测距离的倍时，在所述矩形区域的任意顶点设置第一监测传感器；
当矩形区域的长边超过监测距离的倍，未超过监测距离时，在所述矩形区域的对角顶点设置第一监测传感器；
当矩形区域的长边超过监测距离，短边不超过监测距离时，在所述矩形区域的长边的端点位置设置第一监测传感器，在所述矩形区域的非端点位置设置第二监测传感器；
当矩形区域的短边超过监测距离时，在所述矩形区域的顶点位置设置第一监测传感器，在所述矩形区域的非顶点位置设置第二监测传感器；
所述矩形区域内部署的监测传感器的数量表达式，具体为：
其中，N为监测传感器的数量，L为矩形区域的长边，W为矩形区域的宽边；
获取中继传感器的通信距离，根据所述通信距离在所述特定区域内部署中继传感器；其中，每个所述监测传感器与对应的至少一个所述中继传感器满足通信传输距离；
当目标监测传感器采集到监测信息时，遍历所有中继传感器，为所述目标监测传感器匹配对应的目标中继传感器，并将所述监测信息发送到目标中继传感器，以使所述目标中继传感器在接收到监测信息时，将所述监测信息发送到监测汇聚终端。
2.如权利要求1所述的白酒窖池特定区域的监测方法，其特征在于，所述矩形区域内部署中继传感器的表达式，具体为：
其中，(xi,yi)为中继传感器ri的位置坐标，(xj,yj)为监测传感器Nj的位置坐标，为中继传感器的通信距离，Φrelay为中继传感器的位置集合，Φcommon为监测的位置集合。
3.如权利要求2所述的白酒窖池特定区域的监测方法，其特征在于，所述目标监测传感器匹配对应的目标中继传感器的表达式，具体为：
其中，为中继传感器匹配为目标中继传感器的概率值，Dth为目标监测传感器与中继传感器的通信距离阈值。
4.一种白酒窖池特定区域的监测系统，其特征在于，所述系统包括：
监测传感器，所述监测传感器的监测范围对所述特定区域全覆盖；
所述特定区域为矩形区域，在特定区域内部署的监测传感器中，相邻所述监测传感器之间的距离为其中，R为监测距离；
当矩形区域的长边未超过监测距离的倍时，在所述矩形区域的任意顶点设置第一监测传感器；
当矩形区域的长边超过监测距离的倍，未超过监测距离时，在所述矩形区域的对角顶点设置第一监测传感器；
当矩形区域的长边超过监测距离，短边不超过监测距离时，在所述矩形区域的长边的端点位置设置第一监测传感器，在所述矩形区域的非端点位置设置第二监测传感器；
当矩形区域的短边超过监测距离时，在所述矩形区域的顶点位置设置第一监测传感器，在所述矩形区域的非顶点位置设置第二监测传感器；
所述矩形区域内部署的监测传感器的数量表达式，具体为：
其中，N为监测传感器的数量，L为矩形区域的长边，W为矩形区域的宽边；
中继传感器，每个所述监测传感器与对应的至少一个所述中继传感器满足通信传输距离；其中：
当目标监测传感器采集到监测信息时，遍历所有中继传感器，为所述目标监测传感器匹配对应的目标中继传感器，并将所述监测信息发送到目标中继传感器，以使所述目标中继传感器在接收到监测信息时，将所述监测信息发送到监测汇聚终端。
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|---|---|
| CN (1) | CN114915912B (zh) |
Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101720095A (zh) * | 2009-11-18 | 2010-06-02 | 首都师范大学 | 监测传感器节点部署方法及装置 |
| CN103546897A (zh) * | 2012-07-16 | 2014-01-29 | 山东太平洋光缆有限公司 | 一种在复杂环境下实现全覆盖的传感器节点分布算法 |
| KR20140012854A (ko) * | 2012-07-23 | 2014-02-04 | 국방과학연구소 | 센서네트워크의 센서노드 배치방법 |
| KR20140031033A (ko) * | 2012-09-04 | 2014-03-12 | 국방과학연구소 | 감시정찰 센서 네트워크 시스템을 위한 노드 자동 배치 방법 및 그 장치 |
| CN104010314A (zh) * | 2014-05-26 | 2014-08-27 | 哈尔滨工业大学（威海） | 一种无线传感器网络中继节点布设方法 |
| CN104301907A (zh) * | 2014-11-11 | 2015-01-21 | 东南大学 | 混杂网络移动节点覆盖探测方法及节点部署选择方法 |
| CN106211190A (zh) * | 2016-06-30 | 2016-12-07 | 广东工业大学 | 一种非规则区域的无线传感器网络节点部署方法 |
| CN107071790A (zh) * | 2017-03-31 | 2017-08-18 | 苏州经贸职业技术学院 | 一种混合传感器节点部署方法 |
| CN107820257A (zh) * | 2017-11-17 | 2018-03-20 | 太原科技大学 | 基于正六边形网格划分的改进非均匀分簇算法 |
| CN110769430A (zh) * | 2019-10-28 | 2020-02-07 | 西安石油大学 | 基于最小包围圆算法的无线传感器网络中继节点部署方法 |
| CN110856184A (zh) * | 2019-11-26 | 2020-02-28 | 西安航空学院 | 基于k均值算法的双层结构无线传感器网络节点部署方法 |
| CN111163478A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-05-15 | 河南科技大学 | 无线传感器网络参考节点的部署方法、调度方法和装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9282466B2 (en) * | 2013-04-30 | 2016-03-08 | Honeywell International Inc. | Deploying a network of nodes in an area of interest |
| JP6976898B2 (ja) * | 2018-04-06 | 2021-12-08 | 株式会社日立製作所 | モニタリングシステム |
-
2022
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Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101720095A (zh) * | 2009-11-18 | 2010-06-02 | 首都师范大学 | 监测传感器节点部署方法及装置 |
| CN103546897A (zh) * | 2012-07-16 | 2014-01-29 | 山东太平洋光缆有限公司 | 一种在复杂环境下实现全覆盖的传感器节点分布算法 |
| KR20140012854A (ko) * | 2012-07-23 | 2014-02-04 | 국방과학연구소 | 센서네트워크의 센서노드 배치방법 |
| KR20140031033A (ko) * | 2012-09-04 | 2014-03-12 | 국방과학연구소 | 감시정찰 센서 네트워크 시스템을 위한 노드 자동 배치 방법 및 그 장치 |
| CN104010314A (zh) * | 2014-05-26 | 2014-08-27 | 哈尔滨工业大学（威海） | 一种无线传感器网络中继节点布设方法 |
| CN104301907A (zh) * | 2014-11-11 | 2015-01-21 | 东南大学 | 混杂网络移动节点覆盖探测方法及节点部署选择方法 |
| CN106211190A (zh) * | 2016-06-30 | 2016-12-07 | 广东工业大学 | 一种非规则区域的无线传感器网络节点部署方法 |
| CN107071790A (zh) * | 2017-03-31 | 2017-08-18 | 苏州经贸职业技术学院 | 一种混合传感器节点部署方法 |
| CN107820257A (zh) * | 2017-11-17 | 2018-03-20 | 太原科技大学 | 基于正六边形网格划分的改进非均匀分簇算法 |
| CN110769430A (zh) * | 2019-10-28 | 2020-02-07 | 西安石油大学 | 基于最小包围圆算法的无线传感器网络中继节点部署方法 |
| CN110856184A (zh) * | 2019-11-26 | 2020-02-28 | 西安航空学院 | 基于k均值算法的双层结构无线传感器网络节点部署方法 |
| CN111163478A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-05-15 | 河南科技大学 | 无线传感器网络参考节点的部署方法、调度方法和装置 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| A sensitivity based method for sensor placement optimization of bridges;Song, Yu；Jin, Hai;《 Proc SPIE》;20080101;第6932卷;全文 * |
| 传感器网络中基于能耗均衡的节点优化部署;袁辉勇;阙清贤;羊四清;《计算机仿真》;20100815;第27卷(第8期);全文 * |
| 基于分布式技术的机房空调联网监控优化;何小利；宋钰;《计算机仿真》;20160315;第33卷(第3期);全文 * |
| 多阻挡因素下无线网络非均匀分布节点部署;廖伟国;文明瑶;《计算机仿真》;20211115;第38卷(第11期);全文 * |
Also Published As
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| CN114915912A (zh) | 2022-08-16 |
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