[發(fā)明專(zhuān)利]一種面向無(wú)線(xiàn)供電物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的資源分配方法及裝置

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910040605.6
• 申請(qǐng)日: 2019-01-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109890048A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-06-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許海濤;楊利峰;段瑞豐;林福宏;周賢偉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H04W28/08
• 分類(lèi)號(hào): H04W28/08;H04W52/02;H04W52/10;H04W52/24;H04W52/34;H04W72/04;H04W4/70;H04W16/22;H04W84/18
• 代理公司: 北京市廣友專(zhuān)利事務(wù)所有限責(zé)任公司 11237
• 代理人: 張仲波

1.一種面向無(wú)線(xiàn)供電物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的資源分配方法，其特征在于，包括：

確定無(wú)線(xiàn)供電物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中混合接入點(diǎn)和傳感器節(jié)點(diǎn)的能量函數(shù)；

確定混合接入點(diǎn)和傳感器節(jié)點(diǎn)和目標(biāo)函數(shù)，其中，混合接入點(diǎn)的目標(biāo)函數(shù)的目標(biāo)為最小化混合接入點(diǎn)的效用，傳感器節(jié)點(diǎn)的目標(biāo)函數(shù)的目標(biāo)為在能量傳遞和信息傳輸期間最小化傳輸成本；

根據(jù)確定的能量函數(shù)和目標(biāo)函數(shù)，將能量變化作為系統(tǒng)狀態(tài)，通過(guò)動(dòng)態(tài)規(guī)劃理論和大數(shù)定理確定基于傳感器節(jié)點(diǎn)和混合接入點(diǎn)的平均場(chǎng)控制的最優(yōu)解，得到信息傳輸和能量傳遞的最優(yōu)功率策略。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向無(wú)線(xiàn)供電物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的資源分配方法，其特征在于，每個(gè)無(wú)線(xiàn)傳感器配有可充電電池；

每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)從混合接入點(diǎn)獲取能量存儲(chǔ)在可充電電池中，并利用從混合接入點(diǎn)獲取到的能量將信息上傳到混合接入點(diǎn)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向無(wú)線(xiàn)供電物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的資源分配方法，其特征在于，混合接入點(diǎn)的能量函數(shù)表示為：

dx₀(t)＝[α₀x₀(t)+β₀p₀(t)]dt

其中，α₀x₀(t)表示系統(tǒng)消耗帶走的能量；α₀表示對(duì)于混合接入點(diǎn)，由系統(tǒng)消耗引起的隨機(jī)能量衰減系數(shù)；x₀(t)表示混合接入點(diǎn)的能量水平；β₀表示能量傳遞的隨機(jī)效率系數(shù)；p₀表示能量傳遞功率；t表示時(shí)刻。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的面向無(wú)線(xiàn)供電物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的資源分配方法，其特征在于，系統(tǒng)消耗帶走的能量表示為：

α₀x₀(t)＝(P_HC+P_RF+P_RP)δ₀

其中，P_HC表示硬件電路的消耗，P_RF表示射頻模塊的消耗，P_RP表示混合接入點(diǎn)與控制器交換的數(shù)據(jù)包的功耗，δ₀表示能量傳遞的持續(xù)時(shí)間。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的面向無(wú)線(xiàn)供電物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的資源分配方法，其特征在于，傳感器節(jié)點(diǎn)的能量函數(shù)表示為：

dx_i(t)＝[α_ix_i(t)+β_ip_i(t)+ρ_ih_ip₀(t)]dt

其中，x_i(t)表示傳感器節(jié)點(diǎn)i的能量狀態(tài)；α_i表示對(duì)于傳感器節(jié)點(diǎn)i，由系統(tǒng)消耗引起的隨機(jī)能量衰減系數(shù)；β_i表示信息傳輸?shù)碾S機(jī)效率系數(shù)；p_i表示傳感器節(jié)點(diǎn)i信息傳輸?shù)墓β?，?Sub>i表示能量傳遞的轉(zhuǎn)換效率系數(shù)，h_i表示從混合接入點(diǎn)到傳感器節(jié)點(diǎn)的信道功率增益。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的面向無(wú)線(xiàn)供電物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的資源分配方法，其特征在于，所述確定混合接入點(diǎn)的目標(biāo)函數(shù)包括：

確定混合接入點(diǎn)的效用函數(shù)；

最小化混合接入點(diǎn)的效用函數(shù)，得到混合接入點(diǎn)的目標(biāo)函數(shù)。