[發明專利]一種無線可充電傳感器網絡中充電節點的調度方法

有效

• 申請號: 201910312933.7
• 申請日: 2019-04-18
• 公開（公告）號: CN110175693B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 肖碩;黃珍珍;陳曦;李天旭
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/0631;G06Q50/06;G06F18/23213
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

本發明公開了一種無線可充電傳感器網絡中充電節點的調度方法，包括如下步驟：S1：構建網絡模型，使得移動充電節點(MC)用于移動的能量消耗達到最??；S2：根據步驟S1構建的模型，結合LNK算法，將LNK算法分為協同階段和充電階段；S3：在LNK協同階段，對傳感器網絡進行區域劃分，得到每個區域中的虛擬質心節點；S4：在LNK充電階段，MC根據傳感器節點能量狀況以及MC與傳感器節點之間的距離，選擇充電路徑，并依次對傳感器節點進行充電；通過MATLAB進行仿真實驗，分析算法效果；本發明有效解決了傳統方法導致的收集能力信息困難、時效性差的問題，提高了無線傳感器網絡的穩定性。

技術領域

本發明屬于無線充電技術領域，尤其涉及一種無線可充電傳感器網絡中充電節點的調度方法。

背景技術

無線充電技術[1]的快速發展使得無線傳感器網絡中節點的能量問題可以得到有效解決，一種部署在網絡中可對節點進行無線充電的移動充電節點(Moblie?Charger,MC)[2]的出現受到廣泛關注，它可以對網絡中的能量進行有效管理，傳感器節點因此可以擺脫復雜的能量管理算法帶來的通信和計算方面的能量消耗，使得網絡中的通信和能量管理變得更加高效。

無線可充電傳感器網絡(Wireless?Rechargeable?Sensor?Networks,WRSNs)如圖1所示，由MC、傳感器節點、Sink組成。WRSNs中MC的調度表示指定某個MC在特定的時間內對傳感器節點進行充電。MC對單個傳感器節點進行充電通常需要50-80分鐘[3]，對于規模較大的傳感器網絡，則需要幾天的時間才能完成充電，因此，MC的調度方案對網絡的性能會產生較大的影響。

以往大量的研究主要集中討論了單個MC在傳感器網絡中的充電問題[4,5,6]，隨著傳感器網絡中節點數量的大量增加，對單個MC的充電效率提出了挑戰。另一方面，對于在網絡中使用多個MC[7,8,9]進行充電，研究中通常假設MC可以學習到關于整個網絡中所有節點的能量狀況，之后使用集中離線的方式對獲得的能量信息進行優化，然而在大規模無線網絡中，節點的能量信息更新緩慢，同時節點的能量處在動態消耗中，因此數據的時效性無法得到保證。

[1]A.Kurs,A.Karalis,R.Moffatt,J.D.Joannopoulos,P.Fisher,and?M.“Wireless?power?transfer?via?strongly?coupled?magnetic?resonances,”Science,vol.317,no.5834,pp.83–86,2007.

[2]Chang?Z,Wu?X,Wang?W,et?al.Localization?in?Wireless?RechargeableSensor?Networks?Using?Mobile?Directional?Charger[C]//IEEE?GlobalCommunications?Conference.IEEE,2015.

[3]Panasonic?ni-mh?battery?handbook.http://www2.renovaar.ee/userfiles/panasonic_ni-mh_handbook.pdf

[4]Jiang?L,Dai?H,Wu?X,et?al.On-demand?Mobile?Charger?Scheduling?forEffective?Coverage?in?Wireless?Rechargeable?Sensor?Networks[C]//InternationalSymposium?on?Pervasive?Computing?Paradigms?for?Mental?Health.SpringerInternational?Publishing,2014.