一种高效的传感器与执行器协同移动能量补充的离线方案制造技术

技术编号:25921993 阅读:53 留言:0更新日期:2020-10-13 10:42
本发明专利技术涉及一种高效的传感器与执行器协同移动能量补充的离线方案,属于传感器与执行器网络能量补充领域。利用谐振中继器可以实现多跳无线充电,能够显著拓展充电距离,提高网络充电效率。在无线传感器与执行器网络中,静止的传感器与可移动的执行器协同工作,本文考虑在执行器节点上安装谐振中继器,利用执行器的移动性将执行器当作可移动的中继器来进行多跳无线充电。我们提出一种高效的传感器与执行器的协同能量补充策略,基于选址问题中的带权集合覆盖问题求解执行器节点近似最优的移动目的地,利用执行器的受控能力将其移动到该位置作为中继节点,如此,能够增加网络中的多跳无线充电机会,从而延长网络生存时间。

【技术实现步骤摘要】
一种高效的传感器与执行器协同移动能量补充的离线方案
本专利技术涉及一种高效的传感器与执行器协同移动能量补充的离线方案,属于传感器与执行器网络能量补充领域。
技术介绍
传感器与执行器网络(WirelessSensorandActuatorNetwork,WSAN)一般是由多个传感器节点和一定数量的执行器节点组成。传感器节点通常随机均匀部署在监测区域网络中,且传感器节点往往是静止的,而执行器节点是可移动的,每个执行器负责网络中固定区域的事件响应,即其移动范围固定。与传感器相比,执行器具有更高的计算和通信能力,和容量更大的电池,并且价格也要贵的多。传感器节点从环境中监测、感应和收集信息并且将信息传输给负责该区域的执行器节点,执行器节点收到信息后做出反应来改变环境。与传统的无线传感器网络(WirelessSensorNetwork,WSN)不同,WSN是由汇聚节点来进行数据收集和协调功能,而WSAN中,传感器与执行器节点之间存在着无线链路,要求传感器与传感器之间、传感器与执行器之间以及各个区域的执行器与执行器之间能够进行协作和通信。与WSN一样本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效的传感器与执行器协同移动能量补充的离线方案,其特征在于:/n具体步骤如下:/nStep1、确定最优中继位置集合;/n设谐振中继器传输能量的范围为r,传感器节点集合U={u

【技术特征摘要】
1.一种高效的传感器与执行器协同移动能量补充的离线方案,其特征在于:
具体步骤如下:
Step1、确定最优中继位置集合;
设谐振中继器传输能量的范围为r,传感器节点集合U={u1,u2,…,un},中继位置候选点集合R={r1,r2,…,rm},)中继位置ri到网络中心的距离为权值d(ri),L(u)表示覆盖传感器节点u的所有中继点的集合;
(1)以每个传感器为圆心,中继范围r为半径作圆;
(2)遍历所有传感器所构造的圆,
①选择下一个元素ui∈U;
②判断u构造的圆是否与其他节点的圆相交或相切,若无,转⑤,若相切,转③,若相交,转④;
③设切点为ri,R=R∪ri;
④找到相交区域距离执行器管辖区域中心点的最近的点设为ri,R=R∪ri;
⑤i++;
(3)根据带权集合覆盖问题的随机近似算法WSC_RA应求解满足覆盖所有有中继条件的传感器节点前提下,执行器作为中继器的总的位置个数最小且权值最小的问题;
Step2、充电路径调整
基于旅行商算法构建一条最短路径SP遍历所有传感器节点和执...

【专利技术属性】
技术研发人员:冯勇潘琪
申请(专利权)人:昆明理工大学
类型:发明
国别省市:云南;53

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