The invention adopts a one to one charging mode for a wireless chargeable wireless sensing network with magnetic coupling wireless energy transmission, and provides a charging scheduling method. The method combines the residual energy, location and other information of network nodes to perform the network node charging scheduling, which is divided into data transmission process and charging scheduling process. The process of data transmission, using uneven clustering routing protocol, data transmission to the \wheel\ cycle; charging process, divides the network into different areas of \grid\, when the grid node residual energy is lower than the set threshold, the state will send information to the cluster head node in the cluster. The cluster head node the message through the base station, forwarded to the SenCar node, SenCar node based on node state information, determine which belongs to \grid\, and according to the \lattice\ nodes in the state, the position and the residual energy, determine the \charging priority grid\ and nodes, and ultimately determine the node scheduling charging order, to achieve network node energy balance.
【技术实现步骤摘要】
无线可充电传感网络节点充电次序调度方法
本专利技术涉及的是无线可充电传感网络中的一种充电次序调度方法,属于无线传感网络领域。
技术介绍
基于磁耦合传能的无线可充电传感网络中,携带能量的SenCar节点通过磁耦合技术为网络节点补充能量,增强了网络稳健性,以及扩展网络的生命周期。通过磁耦合技术为节点补充能量过程,受SenCar节点自身能量限制、充电时间、网络规模等因素限制,很难保证为网络中每个节点及时地充满电,这就带来网络节点充电次序问题。合理地安排网络节点充电次序,对于保障节点的工作稳定性和网络稳健性具有重要的现实意义。针对一对一充电方式下的无线可充电传感网络,目前研究主要集中在对SenCar节点的调度,通过合理安排SenCar节点充电路径,减少因路径带来的能量消耗。另外,对于大中型网络,采用多个SenCar节点为网络节点补充能量,将网络划分为多个充电簇,每个簇头向相对合适度最大的SenCar节点发送能量补充请求信息。当SenCar节点进行充电决策时,综合考虑充电簇的剩余能量、簇头与SenCar节点之间的距离以及SenCar节点的可用性,从而提高SenCar节点的充电效率。实际上,受充电时间、网络拓扑结构等因素影响,仅仅规划SenCar节点充电路径以及保证簇头节点的能量需求是不够的,应从网络全局考虑,充分考虑网络节点剩余能量、位置、状态等信息,合理调度充电次序,能有效地提高节点的工作稳定性和网络稳健性,以及网络生命周期。
技术实现思路
基于磁耦合的无线可充电传感网络中,采用一对一充电方式下,针对目前能量调度过程中,仅从规划SenCar节点充电路径以及保证簇头节点 ...
【技术保护点】
无线可充电传感网络节点充电次序调度方法,其特征在于:该充电次序调度方法由数据传输过程和充电调度过程构成;数据传输过程,采用不均匀分簇的路由传输协议,以“轮”循环方式进行数据传输;充电调度过程,将无线可充电传感网络区域划分为不同“格”,当格中节点剩余能量低于设定阈值时,将其状态信息发送给所在簇内的簇头节点,进入睡眠状态,簇头节点将此消息发送给基站,基站将该信息发送给网络中的SenCar节点,SenCar节点接收到节点的状态信息和能量补充请求消息,判断节点所在的“格”,进而依据“格”内节点状态、位置及其剩余能量,确定“格”和节点的充电优先级别,最终确定网络节点充电调度次序。
【技术特征摘要】
1.无线可充电传感网络节点充电次序调度方法,其特征在于:该充电次序调度方法由数据传输过程和充电调度过程构成;数据传输过程,采用不均匀分簇的路由传输协议,以“轮”循环方式进行数据传输;充电调度过程,将无线可充电传感网络区域划分为不同“格”,当格中节点剩余能量低于设定阈值时,将其状态信息发送给所在簇内的簇头节点,进入睡眠状态,簇头节点将此消息发送给基站,基站将该信息发送给网络中的SenCar节点,SenCar节点接收到节点的状态信息和能量补充请求消息,判断节点所在的“格”,进而依据“格”内节点状态、位置及其剩余能量,确定“格”和节点的充电优先级别,最终确定网络节点充电调度次序。2.根据权利要求1所述的无线可充电传感网络节点充电次序调度方法中的充电“格”划分,其步骤包括:步骤一、以基站为中心,节点通信半径一半为半径画圆;步骤二、以圆和直角坐标轴将网络区域划分八个部分,分别为区域1~区域8;步骤三、将区域1~区域8以基站为中心,分别等分为二等分,即网络被划分为十六个区域,每个区域称为“格”,形成16个“格”;步骤四、依据网络规模以及节点数量及分布,可对区域进一步划分,形成区域更小的“格”。3.根据权利要求1所述的无线可充电传感网络节点充电次序调度方法中的“格”充电优先级别,其计算公式为
【专利技术属性】
技术研发人员:林志贵,刘英平,张晓慧,王风茹,张国涛,孟德军,
申请(专利权)人:天津工业大学,
类型:发明
国别省市:天津,12
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