【技术实现步骤摘要】
一种能量收集型物联网的传感器能量分配方法和装置
[0001]本专利技术涉及能量分配
，尤其涉及一种能量收集型物联网的传感器能量分配方法和装置。
技术介绍
[0002]物联网的连接数量正在以一个不可思议的速度发展，万物互联的时代正在到来。目前，物联网常用的节点是电池供电的小型传感器，其寿命受到电池可用能量的限制，而电池更换代价昂贵且很不方便，如果传感器处于极端环境，例如有毒环境或在人体内，甚至不可能更换电池，因此传感器寿命成为限制物联网发展的关键问题之一。
[0003]近年来，能量收集技术已经成为延长传感器节点寿命最有前景的解决方案。在采用能量收集技术的能量收集型物联网中，传感器节点所携带的能量收集模块通过从太阳能，风能，热能，电磁或其它来源收集能量，能得到几乎永久的能量供给。然而，由于不同的收集条件，例如阳光的照射角度和风速的不同，各能量收集型传感器节点通常具有不同的能量收集率，且只能间歇地获得微弱、不可靠的可用能量。另一方面，由于频谱资源的限制，在大规模无线物联网连接场景中，如何以尽可能低的延迟精确获取信号仍...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种能量收集型物联网的传感器能量分配方法，其特征在于，包括：获取当前物联网的传感器节点的节点数量和节点能量；若所述当前物联网所处状态为离线状态，则调用预设的第一能量分配算法，结合所述时隙数量、所述节点数量、所述节点能量和所述当前物联网的信道矩阵，确定第一能量分配矩阵；若所述当前物联网所处状态为在线状态，则获取第p时隙内全部所述传感器节点采集到的总节点能量；调用预设的第二能量分配算法，结合所述时隙数量、所述节点数量、所述总节点能量和所述信道矩阵，确定第二能量分配矩阵；下发所述第一能量分配矩阵或所述第二能量分配矩阵到由全部所述传感器节点组成的传感器网络。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一能量分配算法包括：根据所述节点能量与马尔科夫估计法，确定在m个所述时隙的预测能量收集矩阵；初始化第一最小约束和第一最大约束，构建第一初始目标函数；采用Majorization
‑
Minimization优化框架对所述第一初始目标函数进行转换，得到第一目标函数；基于所述预测能量收集矩阵和所述当前物联网的信道矩阵，构建第一等效测量矩阵；求解所述第一目标函数，得到新的预测能量收集矩阵；基于预设的第一收缩因子与所述第一最小约束的乘积，得到新的第一最小约束；基于预设的第二收缩因子与所述第一最大约束的乘积，得到新的第一最大约束；跳转执行所述基于所述预测能量收集矩阵和所述当前物联网的信道矩阵，构建第一等效测量矩阵的步骤，直至迭代次数等于预设第一迭代阈值，将当前时刻的预测能量收集矩阵确定为第一能量分配矩阵。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一目标函数为：征在于，所述第一目标函数为：征在于，所述第一目标函数为：征在于，所述第一目标函数为：φ
i,j
≥0,p≤i≤m,1≤j≤n
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二能量分配算法包括：将能量参数初始化为所述总节点能量的最小值；基于第p
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1时隙每个传感器节点对应的剩余能量和所述能量参数，确定第p时隙每个传感器节点对应的实际能量收集矩阵；初始化第二最小约束和第二最大约束，构建第二初始目标函数；采用Majorization
‑
Minimization优化框架对所述第二初始目标函数进行转换，得到第二目标函数；基于所述实际能量收集矩阵和所述当前物联网的信道矩阵，构建第二等效测量矩阵；求解所述第二目标函数，得到新的实际能量收集矩阵；基于预设的第三收缩因子与所述第二最小约束的乘积，得到新的第二最小约束；基于预设的第四收缩因子与所述第二最大约束的乘积，得到新的第二最大约束；跳转执行所述基于所述实际能量收集矩阵和所述当前物联网的信道矩阵，构建第二等效测量矩阵的步骤，直至迭代次数等于预设第二迭代阈值，将当前时刻的实际能量收集矩阵确定为第二能量分配矩阵。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第二目标函数为：4所述的方法，其特征在于，所述第二目标函数为：4所述的方法，其特征在于，所述第二目标函数为：4所述的方法，其特征在于，所述第二目标函数为：φ
i,j
≥0,p≤i≤m,1≤j≤n≥0,p≤i≤m,1≤j≤n6.一种能量收集型物联网的传感器能量分配装置，其特征在于，包括：节点信息获取模块，用于获取当前物联网的传感器节点的节点...
【专利技术属性】
技术研发人员：张军，谢广飞，
申请(专利权)人：人工智能与数字经济广东省实验室广州，
类型：发明
国别省市：
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