[發明專利]一種無線可充電傳感器網絡中移動充電器的部署方法

在審

• 申請號: 202110889666.7
• 申請日: 2021-08-04
• 公開（公告）號: CN113630737A
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 胡昊楠;張恩銘;錢彤途
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04W4/38
• 分類號: H04W4/38;H04W16/18;H04W40/24;H02J7/00
• 代理公司: 上海思牛達專利代理事務所(特殊普通合伙) 31355
• 代理人: 雍常明

1.一種無線可充電傳感器網絡中移動充電器的部署方法，其特征在于，該部署方法具體步驟如下：

步驟一：獲得移動充電器與節點基本數據；

步驟二：構建傳感器網絡節點加權路徑圖；

步驟三：尋找總權值最小的哈密頓圖；

步驟四：執行優化的移動充電器數量與路徑規劃算法；

步驟五：數量路徑的最優解集是否滿足各路徑均衡；

步驟六：移動充電器得到傳感器允許的最低閾值；

步驟七：得到最終移動充電器的部署方案。

2.根據權利要求1所述的一種無線可充電傳感器網絡中移動充電器的部署方法，其特征在于，步驟四所述路徑規劃算法具體為遺傳算法，其具體步驟如下：

A、先初始產生個編碼個體；

B、計算每個個體的目標函數；

C、利用輪盤法選出N個個體作為下一代變異對象；

D、對選出的個體按概率循環變異，交叉選擇，產生新的一代群體；

E、比較現有記錄,如果比現有記錄更優,記錄下群體中最優的個個體；

重復步驟B，通過遺傳到足夠多代后，將收斂到一個近似最優解,算法結束。

3.根據權利要求2所述的一種無線可充電傳感器網絡中移動充電器的部署方法，其特征在于，所述遺傳算法具體表現為以下方面：

(1)、遺傳個體的編碼設計；

(2)、遺傳算法的目標函數；

(3)、輪盤選擇；

(4)、部分匹配交叉與交換變異。

4.根據權利要求3所述的一種無線可充電傳感器網絡中移動充電器的部署方法，其特征在于，步驟(1)所述遺傳個體的編碼設計主要體現為以下兩個方面：旅行商問題的編碼設計與多旅行商問題的編碼設計；

其中，旅行商問題的編碼設計具體過程為：在遺傳算法中,需要體現個體的遺傳特性，因此設計編碼如下：

每一個網絡中有n個需到達的位置，設A為n個位置的最短距離矩陣,用A矩陣對應的行列數1，2，3，…，29，…，分別表示n個位置，其中點1表示移動充電器的數據中心；其次，將這n個位置保持數據中心在第一位，按次序排列表示一個結果：如30個位置：1,28,23,27,16,3,15,26,10,25,22,13,21,24,8,5,12,30,9,4,19,2,7,6,20,29,11,14,17,18,1；

路徑表示為：1-28-23-27-16-3-15-26-10-25-22-13-21-24-8-5-12-30-9-4-19-2-7-6-20-29-11-14-17-18-1；

多旅行商問題的編碼設計具體過程為：存在著m條路線，存在n個需要到達的位置，則需要插入m-1個虛點n+1，n+2，…，n+m-1用來表示路線的起點，并形成新的編碼，可用來表示多旅行商問題的染色體：

通過設置節點1，n+1，n+2，…，n+m-1之間的距離為無窮大，到其它各點距離與1節點一致，得到新的最短距離矩陣，對應的行列數分別表示n+m-1個節點。