随机能量到达条件下单调递增凸函数系统效用最大化的能量分配方法技术方案

本发明专利技术研究了在一定时间内，在能量因果(硬)约束、能量饱和(软)约束下，实现凸递增函数系统效用最大化的离线一维资源分配问题。利用Karush

【技术实现步骤摘要】
随机能量到达条件下单调递增凸函数系统效用最大化的能量分配方法


[0001]本专利技术涉及一种算法，可用于能量采集系统任务的资源分配。该算法可以在随机能量到达条件下，最大化单调递增凸函数效用函数的系统效用，实现一维度的最优能量分配。

技术介绍

[0002]近年来，能量收集系统在通信系统、可穿戴或可植入设备、结构健康监测系统、无线传感器网络和车辆区域网络等领域受到广泛关注。例如，EH设备可以作为车辆边缘计算网络中的道路侧单元(Road Side Unit，RSU)，完成车辆安全预警、车辆调度、车辆控制和人工信息服务等任务。其它应用的实例在雾计算场景，EH设备可以作为人工服务器或雾节点，收集、存储、处理数据并转发到网络边缘(物联网网关)。能量收集系统可执行各种任务，包括传感、传输、诊断、治疗和预防疾病的特定功能、工业过程机监测和控制功能、车辆安全预警、监测、控制功能、信息服务、智能交通等。收集的能量可用于补充物联网节点的电池，可来自自然资源(如太阳能)和人工资源。因此，研究能量随机达到且能量可以在时隙之间因果流动情况下考虑能量在各个时隙的分配问题，对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.在只考虑因果性约束和饱和性约束下，一种随机能量到达条件单调递增凸函数系统效用最大化的能量分配方法(有效触碰边界策略，Effective Encountering Bound Policy，EEBP)，其特征在于包括以下步骤：在阐述步骤1)前，先对于使用的符号和问题模型进行必要的解释；假设初始有E0单位的能量，E
max
是电池容量；E
k
是各个时隙吸收的能量，在每个时隙末测量出来的，k是时隙编号，k＝1，...，N+1；以下是隧道策略的计算方法，P[n]＝[p
max
[n]，p0[n]]＝{p|p
max
[n]≤p≤p0[n]}，[n]}，n是时隙编号；n
ub
是使用已有几何规划方法进行计算，在能量分配隧道中，可以有分配解的最大时隙；F(
·
)是问题的相对于每个时隙的消耗能量p
s
是递增凸的目标函数；能量因果关系(硬)约束：每个时隙i的加工任务可用能量是有限的，由最后一个时隙s
i
‑1结束时的能量决定；不可能利用尚未到来的能量，也不可能利用现在这个时段的能量；p
s
是每个时隙任务所消耗的能量能量饱和约束：任务处理的可用能量存在能量容量约束；要求最后一个时隙结束时的剩余能量加上到达该时隙的能量小于电池的存储容量；否则，能量会从电池溢出，导致能源效率低下，是次优解决方案，这不是硬性约束；我们使用Karush
‑
Kuhn
‑
Tucher(KKT)最优性条件来分析这个问题，我们定义了关于任意λ
l
≥0，u

【专利技术属性】
技术研发人员：姚彦鑫，沈强，
申请(专利权)人：北京信息科技大学，
类型：发明
国别省市：