[發明專利]一種基于多移動充電器的無線傳感器網絡能量補充方法有效
| 申請號： | 201710154148.4 | 申請日： | 2017-03-15 |
| 公開（公告）號： | CN106877437B | 公開（公告）日： | 2019-09-10 |
| 發明（設計）人： | 葉曉國;李舒婷;金懷民 | 申請（專利權）人： | 南京郵電大學 |
| 主分類號： | H02J7/00 | 分類號： | H02J7/00;H02J50/12;H04W4/00 |
| 代理公司： | 南京經緯專利商標代理有限公司 32200 | 代理人： | 許方 |
| 地址： | 210023 *** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 移動 充電器 無線 傳感器 網絡 能量 補充 方法 | ||
1.一種基于多移動充電器的無線傳感器網絡能量補充方法，其特征在于：具體包含如下步驟：
步驟1：將基站作為調度執行主體，設定一個閾值α，檢測監測網絡中傳感器節點的剩余能量，若剩余能量低于閾值α·B，則轉入步驟2；其中，0＜α＜1，B表示傳感器節點的總能量；
步驟2：再設定另一個閾值β，將監測網絡中剩余能量小于β·B的傳感器節點作為待充傳感器節點，并加入集合S，其中，β＝2α；
步驟3：以基站為起點，將集合S中所有傳感器節點規劃為一條回路；
步驟4：計算集合S中的總充電耗能W，設每個充電器所能攜帶的能量為P，充電器個數k取初始值為
步驟5：按步驟3規劃好的回路順序將集合S中的傳感器節點分為k組，除最后一組外每組傳感器節點個數為
步驟6：以基站為起點和終點，重新優化每組組內路徑；
步驟7：若優化后各組內總充電耗能均不超過充電器的攜帶能量，即Wi≤P，則轉入步驟9，其中，1≤i≤k；
步驟8：將k值增加1，重新規劃分組，即轉入步驟5；
步驟9：設移動充電器數目為Nc,將k賦值給Nc，從基站同時派出Nc個移動充電器為待充集合S補充能量，分別沿著已規劃的各條分組回路進行充電，充電結束后，所有移動充電器均回到基站進行能量補給并等待下一輪充電。
2.根據權利要求1所述的一種基于多移動充電器的無線傳感器網絡能量補充方法，其特征在于：所述步驟3構成回路的方法具體如下：
步驟3.1，找到距離基站最近的傳感器節點插入回路，編號為1號傳感器節點；
步驟3.2，再從剩余傳感器節點中尋找距離1號傳感器節點最近的傳感器節點插入回路，編號為2號傳感器節點；直到集合S中的所有傳感器節點都加入回路中。
3.根據權利要求1所述的一種基于多移動充電器的無線傳感器網絡能量補充方法，其特征在于：在步驟4中，集合S中的總充電耗能W包括集合S中所有傳感器節點所需補充的能量和充電器在路上所消耗的能量。
4.根據權利要求1所述的一種基于多移動充電器的無線傳感器網絡能量補充方法，其特征在于：在步驟6中，以基站為起點和終點，重新優化每組組內路徑的具體步驟如下：
步驟6.1，設置系統溫度T，溫度下限T_min，降溫指數delta；
步驟6.2，將每組內的首尾節點與基站相連，構成回路，作為初始路線并計算該路線長度Wi；
步驟6.3，隨機交換兩個傳感器節點的順序，重新計算路線長度Wi′，若Wi′＜Wi，則保留新路線；
步驟6.4，逐步降低溫度，T＝T*delta。若T＞T_min，則重復步驟6.3，否則，優化結束。
5.根據權利要求4所述的一種基于多移動充電器的無線傳感器網絡能量補充方法，其特征在于：在步驟6.1中，采用模擬退火算法，設置系統溫度T，溫度下限T_min，降溫指數delta。
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