无线可充电传感器网络的移动充电机制研究

来源 :南京邮电大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:foxdeng
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节点能量有限是制约WSN部署的最关键因素之一。基于强耦合磁共振的无线能量传输技术的出现,使得采用移动充电设备为无线传感器网络节点提供可控并且持续的能量成为可能。因此,如何设计有效的移动充电策略以保证网络操作的持续性成为当下的一个研究热点。本文首先对单个充电器的移动充电策略进行了研究。针对目前充电策略中对未来的充电请求提前已知、移动充电器携带能量无限制和请求节点充电顺序仅由单因素决定的问题,提出了一种综合考虑剩余生存时间与节点位置特性的在线按需充电方案,并在移动充电器工作时间受限的情况下,提出了最大化网络生命期充电调度策略MNLCS。该策略能有效的提高网络生命期,减少充电器的维护开销。在多个充电器的移动充电策略研究中,为确保所有节点都能及时得到补充,并且能有效减少总的充电服务开销,本文从节点的能量消耗速率的差异性出发,针对节点的能量消耗速率的变化特征,提出了最大充电周期固定的分簇充电方案与最大充电周期时变的分簇充电方案。并设计了三种充电器的合作充电方式:最近请求优先NRP、工作量均衡分配WBD以及分区域充电方案PCS。最后,通过仿真验证与对比分析,证明了在单充电器策略研究中,MNLCS能显著提高网络生命期,并且充电效用较高,充电延迟也较低。在多充电器联合充电策略中,NRP在最大充电周期固定与时变两种情况下的服务开销都比WBD、PCS小。
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