[發明專利]基于移動充電車的無線傳感器網絡節點充電方法

在審

• 申請號: 202110700795.7
• 申請日: 2021-06-23
• 公開（公告）號: CN113507172A
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 于紅利
• 申請（專利權）人: 遼寧工業大學
• 主分類號: H02J50/00
• 分類號: H02J50/00;H02J7/00
• 代理公司: 西安研創天下知識產權代理事務所(普通合伙) 61239
• 代理人: 梁寶龍

1.基于移動充電車的無線傳感器網絡節點充電方法，其特征在于，包括以下步驟，

S1：移動充電車評估充電請求隊列Q和已規劃充電路徑P中每個傳感器的覆蓋范圍收益，確定從充電路徑P中刪除的傳感器組和充電請求隊列Q中要添加到充電路徑中的傳感器組構建新的充電候選傳感器集；

S2：為步驟S1中構建的新的充電候選傳感器集建立新的充電路徑

S3：移動充電車沿著步驟S2中建立的新的充電路徑移動，并為路徑中的第一個傳感器充電；

S4：移動充電車完成對路徑中第一個傳感器節點充電后，重復執行步驟S1～S3，直至完成對Q中所有傳感器的充電。

2.根據權利要求1所述的基于移動充電車的無線傳感器網絡節點充電方法，其特征在于，步驟S1的具體操作包括以下步驟，

S101：設時間t為當前時刻，令表示已經發送充電請求的傳感器組，也即充電請求隊列，Q中任何一個候選傳感器記為其中，i＝1，2，…，y；代表已規劃的充電路徑；

S102：令表示新的充電路徑，通過在P中加入傳感器或者將傳感器從P中刪除后而獲得，假設傳感器被部署在新的充電路徑中的第k個位置處，則新的充電路徑可表示為

S103：令l_i＝(x_i，y_i)和l_j＝(x_j，y_j)表示傳感器和的位置，d(s_i，s_j)表示傳感器和之間的距離，則d(s_i，s_j)＝((x_i-x_j)²+(y_i-y_j)²)^/2；

S104：令表示傳感器的覆蓋范圍收益，即移動充電車每移動單位距離所獲得的覆蓋貢獻，傳感器的覆蓋范圍收益表示為式中，是將傳感器添加到充電路徑中后引起路徑長度增加量，若將插入到傳感器s₁和s₂之間，則導致的路徑的增加量表示為為傳感器在t時刻的獨立覆蓋貢獻；

S105：計算上一輪計劃的充電路徑P中每個傳感器的覆蓋范圍收益

S106：令和分別表示Q中覆蓋范圍收益最大的傳感器和P中覆蓋范圍收益最小的傳感器，也即

S107：令表示Q中所有傳感器的平均覆蓋范圍收益，則式中，|Q|表示充電請求隊列Q中傳感器的數量；令表示路徑P中所有傳感器的平均覆蓋范圍收益，則式中，|P|表示已規劃充電路徑P中傳感器的數量；

S108：將作為閾值，判斷是否將傳感器添加到新的充電路徑中；同時，將作為閾值，判斷是否將傳感器從路徑P中刪除。

3.根據權利要求2所述的基于移動充電車的無線傳感器網絡節點充電方法，其特征在于，步驟S104中傳感器在t時刻的獨立覆蓋貢獻的計算方法為：令N_i代表的鄰居傳感器，a_i表示的覆蓋面積，和分別表示鄰居傳感器的覆蓋面積和覆蓋貢獻，則表示為

令表示傳感器在t時刻的工作狀態，表示為式中，表示的睡眠時間；的鄰居傳感器在t時刻的覆蓋貢獻表示為則傳感器的獨立覆蓋貢獻表示為的覆蓋區域減去與鄰居傳感器重疊的覆蓋區域，即

4.根據權利要求2所述的基于移動充電車的無線傳感器網絡節點充電方法，其特征在于，步驟S108的具體操作包括，令和分別表示傳感器和的覆蓋范圍收益，則當時，將傳感器添加到新的充電路徑中，此時，傳感器成為加入路徑P的候選傳感器組的一個成員；當時，將傳感器從路徑P中刪除，傳感器器成為從路徑P中候選刪除的傳感器組的一個成員。

5.根據權利要求2所述的基于移動充電車的無線傳感器網絡節點充電方法，其特征在于，步驟S108的具體操作包括，根據計算出來的充電請求隊列Q中每個傳感器對應的覆蓋范圍收益以及充電路徑P中每個傳感器對應的覆蓋范圍收益所有符合的傳感器構成加入路徑P的候選傳感器組所有符合的傳感器構成路徑P中候選刪除的傳感器組