一种基于区域划分的无线传感器网络充电方法技术

本发明专利技术揭示了一种基于区域划分的无线传感器网络充电方法，针对背景技术的不足提供了一种无线传感器网络充电方法，应用区域划分方法对待监测区域进行划分，以避免无线充电小车因移动到下一节点的距离过远而浪费能量，最后在基于智能优化算法给出充电路径，解决充电小车的路径规划问题。该方法能将待监测区域划分为若干个具有各向同性的区域，每个移动充电小车只负责给特定区域节点充电，从而避免移动充电小车因移动到下一待充电节点的距离过远而浪费能量，最后根据划分好的区域对移动充电小车进行路径规划，先生成一个初始路径，再根据初始路径进行优化确定一个近似最优路径，从而充分缩短网络整体的充电时间，提高传感网络的生命周期。生命周期。生命周期。

【技术实现步骤摘要】
一种基于区域划分的无线传感器网络充电方法


[0001]本专利技术涉及一种基于区域划分的无线传感器网络充电方法，可用于无线传感


技术介绍

[0002]无线传感器网络已广泛应用于许多领域，如森林火灾检测、建筑物结构健康监测和家居自动化等等。由于传统传感器节点使用的电池能量有限，只能在有限时间内工作，这成为无线传感器网络长期持续工作的最关键的阻碍之一。一种方案是为传感器节点装配能量吸收装置，使其能从环境中获取能量，在一定程度上解决了能量供给问题，但是，由于环境能源的不可预测性，使得节点获取的能量很不稳定。
[0003]无线能量传输和可充电锂电池技术的突破性进展，为无线可充电传感器网络的能量补充提供了可行的技术u础。Kurs等人的研究表明，不需要电线和插头，通过强耦合磁谐振技术就可以通过无线方式实现高效率的能量传输。在两米距离范围内，功率60W的发射器可以达到40％的无线功率传输效率。一个典型的应用场景是，移动充电车搭载装配有大容量电池的移动充电器，从移动充电服务站出发，按照一定的调度策略为网络中需要充电的多个传感器节点实施充电，避免本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于区域划分的无线传感器网络充电方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：S1：将无线可充电传感器网络抽象为一个二维平面上的长为L，宽为W的区域，用S＝{s1，s2，s3，
…
，s
n
}.代表该区域内包含的n个可充电传感器的集合；S2：对于S1步骤中的二维平面区域进行区域划分，将其划分为q个区域，其中指定q作为划分后的具有各向同性；S3：将二维平面区域划分为k2个面积相等的网状小方格其中a是一个代表精度指标的输入型整数；S4：从二维平面尚未划分区域的左上角的第一个小方格开始向右走a格，再向下走a格，形成一个包含a2个小方格的具有同向性的区域；S5：判断上一步骤划分的同向性区域右侧水平方向是否有a个小方格，如果有则重复S4步骤，否则执行S6步骤；S6：通过a确定修正参数b，其中接受在二维平面尚未划分区域的右侧水平方向向右走a
‑
b格，向下走a格所包围的区域形成同向性区域，并且每找到一个符合的区域就将m的值加1，m的值代表已划分的长为a
‑
b个小方格，宽为a个小方格的区域个数，m的初始值为0；S7：在下方从尚未参与划分区域的左上角的第一个方格开始循环执行S4步骤、S5步骤和S6步骤，直到尚未参与划分区域垂直方向没有a个小方格为止；S8：对于剩余未划分的网状小方格，从左下角的网格开始，若m＞n，n代表以a个小方格，a+b个小方格为两边的同向性区域的个数，并且存在a个相邻小方格与已划分的同向性区域相邻，则将该相邻的a个小方格加入其所相邻的已划分的同向性区域，并将n的值加1，同样的过程也从右上角尚未划分的区域开始；若m＝n且当前已划分区域个数小于q
‑
1，则第一组a2个相邻的小方格形成一个同向性区域，重复执行上述过程，当已划分区域个数为q
‑
1时，执行S9步骤；S9：此时剩余的未分配小方格的数量必然落在[a2，2a2‑
1]之间的区间内，最后剩下的小方格构成最后一个区域；S10：每个传感器节点设定一个充电阈值β，其中β＝λ*E，其中0＜λ＜1，E是传感器节点充满电时的最大电量，将监测网络中剩余能量小于β的传感器节点s
i
作为待充电传感器节点，待充电传感器向基站发送充电需求，并加将该节点s
i
加入集合T，集合T中的元素代表对应节点的充电任务；S11：在充电路径生成以前，寻找一个更好的解来参与后面的迭代，以基站s0为起点，将集合T中所有传感器节点规划为一条初始解L
init
。2.根据权利要求1所述的一种基于区域划分的无线传感器网络充电方法，其特征在于：在所述S2步骤中，对二维平面区域进行区域划分将其划分为七个区域，在所述S3步骤中，设置精度指标a＝3。3.根据权利要求1所述的一种基于区域划分的无线传感器网络充电方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶晓国，梅经纬，邓徐赛，江佳鹏，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：