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无线充电传感器网络总效用最大化方法技术

技术编号:14264649 阅读:120 留言:0更新日期:2016-12-23 09:39
本发明专利技术提供的一种无线充电传感器网络总效用最大化方法,包括:确定传感器节点的平均能量消耗;设定传感器节点的最优数据传输速率,并根据传感器节点的最优数据传输速率确定传感器节点融合向外连接的传输速率;确定传感器网络中各链路分配的流速;确定传感器节点所需补充的电量;确定移动能量设备数据收集的延迟时间;能够准确的获得无线充电传感器网络的最优数据传输速率,实现传感器网络效用最大化,保证无线传感器网络持续稳定运行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种网络优化方法,尤其涉及一种无线充电传感器网络总效用最大化方法
技术介绍
新型的无线能量传输技术能够保证网络的持续运行。在这一个领域里有了最新突破,开辟一个新的维度去设计传感器网络协议,同时,移动数据收集被视为无线传感网络数据传送的有效替代。然而,在无线充电传感器网络中,充电速率随时间变化是获得最优数据收集策略的一个巨大挑战。受到新的能量传送技术的启发和移动数据收集好处的刺激,研究人员提出了一个能量供给的联合设计和移动数据收集(JMERDG)模型,它是通过建立一个流层次网络效用最大化模型来描述数据收集性能的,而流层次网络效用最大化的直接体现在数据传输速率;虽然现有技术可以通过利用移动收集器有效的收集数据和节约能量,但是它只考虑了数据发送的能量消耗没有考虑到数据接收和传感的能量消耗,并且充电速率也是作为常数而不是时变量,因此,如何获得无线充电传感器网络中的数据传输速率成为了技术难题。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术的目的是提供一种无线充电传感器网络总效用最大化方法,能够准确的获得无线充电传感器网络的最优数据传输速率,实现传感器网络效用最大化,保证无线传感器网络持续稳定运行。本专利技术提供的一种无线充电传感器网络总效用最大化方法,包括:确定传感器节点的平均能量消耗;设定传感器节点的最优数据传输速率,并根据传感器节点的最优数据传输速率确定传感器节点融合向外连接的传输速率;确定传感器网络中各链路分配的流速;确定传感器节点所需补充的电量;确定移动能量设备数据收集的延迟时间;根据数据传输速率、延迟时间、链路分配的流速、平均能量消耗判断传感器网络的总效用是否最大化,即判断一下模型是否具有最大值,如有,则无线充电传感器网络总效用最大,判断模型b如下t:t其中,Ui为传感器的实用函数,ria为数据传输速率;τa为移动能量设备在锚点a的停留时间。进一步,传感器节点由移动能量设备实现数据收集以及传感器电池充电;且通过如下公式确定最优传感器节点融合向外连接的传输速率: m a x r , f , τ Σ i U i ( Σ a ∈ A r i a τ a ) - - - ( 1 ) ]]> r i a + Σ j : ( j , i ) ∈ E a f j i a = Σ j : ( i , j ) ∈ E a f i j a , ∀ i ∈ N , ∀ a ∈ A - - - ( 2 ) ]]> τ a ( Σ j : ( i , j ) ∈ E a f i j a μ i j t x + Σ j : ( i , j ) 本文档来自技高网...
无线充电传感器网络总效用最大化方法

【技术保护点】
一种无线充电传感器网络总效用最大化方法,其特征在于:包括:确定传感器节点的平均能量消耗;设定传感器节点的最优数据传输速率,并根据传感器节点的最优数据传输速率确定传感器节点融合向外连接的传输速率;确定传感器网络中各链路分配的流速;确定传感器节点所需补充的电量;确定移动能量设备数据收集的延迟时间;根据数据传输速率、延迟时间、链路分配的流速、平均能量消耗判断传感器网络的总效用是否最大化,即判断一下模型是否具有最大值,如有,则无线充电传感器网络总效用最大,判断模型b如下:其中,Ui为传感器的实用函数,ria为数据传输速率;τa为移动能量设备在锚点a的停留时间。

【技术特征摘要】
2015.07.28 CN 20151044793061.一种无线充电传感器网络总效用最大化方法,其特征在于:包括:确定传感器节点的平均能量消耗;设定传感器节点的最优数据传输速率,并根据传感器节点的最优数据传输速率确定传感器节点融合向外连接的传输速率;确定传感器网络中各链路分配的流速;确定传感器节点所需补充的电量;确定移动能量设备数据收集的延迟时间;根据数据传输速率、延迟时间、链路分配的流速、平均能量消耗判断传感器网络的总效用是否最大化,即判断一下模型是否具有最大值,如有,则无线充电传感器网络总效用最大,判断模型b如下:其中,Ui为传感器的实用函数,ria为数据传输速率;τa为移动能量设备在锚点a的停留时间。2.根据权利要求1所述无线充电传感器网络总效用最大化方法,其特征在于:传感器节点的平均能量消耗为数据传输、数据接收以及感知数据源时的平均能量消耗;且平均能量消耗小于传感器节点当前剩余能量和延迟时间内的平均能量收入之和。3.根据权利要求1所述无线充电传感器网络总效用最大化方法,其特征在于:传感器节点补充的电量与传感器节点当前的电量的总和不超过传感器自身电池的容量。4.根据权利要求1所述无线充电传感器网络总效用最大化方法,其特征在于:传感器节点由移动能量设备实现数据收集以及传感器电池充电;且通过如下公式确定无线充电传感器网络的总效用最大化: m a x r , f , τ Σ i U i ( Σ a ∈ A r i a τ a ) - - - ( 1 ) ]]> τ a ( Σ j : ( j , i ) ∈ E a f i j a μ i j t x + Σ j : ...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭松涛王飞王英李国志刘佳迪赵全军
申请(专利权)人:西南大学
类型:发明
国别省市:重庆;50

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