一种面向无线供电物联网系统的资源分配方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种面向无线供电物联网系统的资源分配方法及装置，能够实现传感器节点和混合接入点的最优功率控制。所述方法包括：确定无线供电物联网系统中混合接入点和传感器节点的能量函数；确定混合接入点和传感器节点和目标函数，其中，混合接入点的目标函数的目标为最小化混合接入点的效用，传感器节点的目标函数的目标为在能量传递和信息传输期间最小化传输成本；根据确定的能量函数和目标函数，将能量变化作为系统状态，通过动态规划理论和大数定理确定基于传感器节点和混合接入点的平均场控制的最优解，得到信息传输和能量传递的最优功率策略。本发明专利技术涉及物联网领域。

A Resource Allocation Method and Device for Wireless Power Supply Internet of Things System

The invention provides a resource allocation method and device for wireless power supply Internet of Things system, which can realize optimal power control of sensor nodes and hybrid access points. The method includes: determining the energy function of hybrid access point and sensor node in wireless power supply Internet of Things system; determining hybrid access point and sensor node and target function, in which the objective function of hybrid access point is to minimize the utility of hybrid access point, and the objective function of sensor node is to minimize transmission during energy transmission and information transmission. According to the determined energy function and objective function, the energy change is regarded as the system state, and the optimal solution of average field control based on sensor nodes and hybrid access points is determined by dynamic programming theory and large number theorem, and the optimal power strategy of information transmission and energy transmission is obtained. The invention relates to the field of the Internet of Things.

【技术实现步骤摘要】
一种面向无线供电物联网系统的资源分配方法及装置
本专利技术涉及物联网领域，特别是指一种面向无线供电物联网系统的资源分配方法及装置。
技术介绍
物联网(IoT)作为人与物之间联系的主要模式，已被用于物流后端、构建工业物联网环境以及学术研究。通过物联网技术，人们可以轻松访问和控制传感器生成的信息，构建物联网系统。在物联网系统中，由于传感器的工作时间总是电池受限设备，因此，传感器面临的主要问题之一是能效和消耗问题。现有技术中，还无法有效实现无线供电物联网系统中最优功率控制。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种面向无线供电物联网系统的资源分配方法及装置，以解决现有技术所存在的无法实现无线供电物联网系统中最优功率控制的问题。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供一种面向无线供电物联网系统的资源分配方法，包括：确定无线供电物联网系统中混合接入点和传感器节点的能量函数；确定混合接入点和传感器节点和目标函数，其中，混合接入点的目标函数的目标为最小化混合接入点的效用，传感器节点的目标函数的目标为在能量传递和信息传输期间最小化传输成本；根据确定的能量函数和目标函数，将能量变化作为系统状态，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面向无线供电物联网系统的资源分配方法，其特征在于，包括：确定无线供电物联网系统中混合接入点和传感器节点的能量函数；确定混合接入点和传感器节点和目标函数，其中，混合接入点的目标函数的目标为最小化混合接入点的效用，传感器节点的目标函数的目标为在能量传递和信息传输期间最小化传输成本；根据确定的能量函数和目标函数，将能量变化作为系统状态，通过动态规划理论和大数定理确定基于传感器节点和混合接入点的平均场控制的最优解，得到信息传输和能量传递的最优功率策略。

【技术特征摘要】
1.一种面向无线供电物联网系统的资源分配方法，其特征在于，包括：确定无线供电物联网系统中混合接入点和传感器节点的能量函数；确定混合接入点和传感器节点和目标函数，其中，混合接入点的目标函数的目标为最小化混合接入点的效用，传感器节点的目标函数的目标为在能量传递和信息传输期间最小化传输成本；根据确定的能量函数和目标函数，将能量变化作为系统状态，通过动态规划理论和大数定理确定基于传感器节点和混合接入点的平均场控制的最优解，得到信息传输和能量传递的最优功率策略。2.根据权利要求1所述的面向无线供电物联网系统的资源分配方法，其特征在于，每个无线传感器配有可充电电池；每个传感器节点从混合接入点获取能量存储在可充电电池中，并利用从混合接入点获取到的能量将信息上传到混合接入点。3.根据权利要求1所述的面向无线供电物联网系统的资源分配方法，其特征在于，混合接入点的能量函数表示为：dx0(t)＝[α0x0(t)+β0p0(t)]dt其中，α0x0(t)表示系统消耗带走的能量；α0表示对于混合接入点，由系统消耗引起的随机能量衰减系数；x0(t)表示混合接入点的能量水平；β0表示能量传递的随机效率系数；p0表示能量传递功率；t表示时刻。4.根据权利要求3所述的面向无线供电物联网系统的资源分配方法，其特征在于，系统消耗带走的能量表示为：α0x0(t)＝(PHC+PRF+PRP)δ0其中，PHC表示硬件电路的消耗，PRF表示射频模块的消耗，PRP表示混合接入点与控制器交换的数据包的功耗，δ0表示能量传递的持续时间。5.根据权利要求4所述的面向无线供电物联网系统的资源分配方法，其特征在于，传感器节点的能量函数表示为：dxi(t)＝[αixi(t)+βipi(t)+ρihip0(t)]dt其中，xi(t)表示传感器节点i的能量状态；αi表示对于传感器节点i，由系统消耗引起的随机能量衰减系数；βi表示信息传输的随机效率系数；pi表示传感器节点i信息传输的功率，ρi表示能量传递的转换效率系数，hi表示从混合接...

【专利技术属性】
技术研发人员：许海涛，杨利峰，段瑞丰，林福宏，周贤伟，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京,11