【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及通信领域，特别涉及使用能量收集模块作为能源供给的无线通信设备。
技术介绍
1、能量收集技术使得无线通信设备可以从环境中收集能量，使其可以持续不断地工作，并且在一定程度上缓解了电池所带来了硬件限制。相较于传统的仅由蓄电池供能的设备而言，使用者可以将带有能量收集模块的设备部署在某些不易更换蓄电池的场景，例如偏远地区，人体内等。从而可以利用部署的设备监控相应的环境信息，并将环境信息传输至远程终端设备。如何基于已知的信息去合理的分配收集到的能量在目前的能量收集技术中是至关重要的一环，这关系到我们部署的设备如何才可以尽可能长时间的进行工作。如果不设门槛的使用能量(贪婪策略)，那么极有可能导致在未来一段时间内无能量可以使用，那么就无法获取我们所需要的信息；若是使用能量的策略过于保守，由于储能设备存在一定的限制，就会导致能量溢出，无法达到最优的效果。不论是哪一种情况，都会影响最终的性能指标。同时在一些场景中，我们可以获取到的有关的环境信息比较少，如何在较少的环境参数下去确定一个相对不错的策略来使用收集到的能量是当前研究的难点之一。
2、信息年龄指数据包中的应用数据的年龄或新鲜程度。这一指标在信息要求实时性强的通信场景中至关重要。信息年龄越大，说明数据包的实时性越差，当信息年龄超过一定值时，可以认为数据已经失效。基于信息年龄的价值迭代算法(如文献[1])在电池能值完全可知的情况下，可以得到一组和电池能值相关的阈值结构。该方法在实施时，根据所确定的参数来决定状态数(电池容量×最大信息年龄)并进行迭代。这种方法的缺点是当状
3、参考文献：
4、[1]m.hatami,m.leinonen and m.codreanu,"aoi minimization in statusupdate control with energy harvesting sensors,"in ieee transactions oncommunications,vol.69,no.12,pp.8335-8351,dec.2021,doi:10.1109/tcomm.2021.3114681.
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是在环境参数(能量收集概率，请求概率，传输正确概率)已知的条件下实现传输数据包信息年龄的最小化。
2、
3、其中request＝1表示在当前时隙存在请求，ri为第i个时隙的奖励值。
4、本专利技术的系统结构由两部分组成传感器以及边缘节点，其具体为：
5、物联网系统由传感器节点和边缘节点组成；所述传感器节点通过收集环境能量维持运行；该节点根据边缘节点的指令来测定特定的物理量并向边缘节点发送最新的物理量状态；所述边缘节点将传感器发送的最新物理量状态保存在缓存中；边缘节点会根据用户请求情况和系统状态对物理量状态的更新进行控制，并将缓存中最新的物理量状态发送给请求的用户。
6、设传感器从环境中收集能量的概率为能量收集概率λ,边缘节点收到来自用户的请求的概率为请求概率pr，传感器准确无误的将数据包发送至边缘节点的概率记作更新成功概率ξ。此外，使用x表示电池中当前能值；bmax表示电池中最多所能存储的能量，记作电池容量；δ表示当前时隙和数据包生成的时隙之间的时间跨度，记作信息年龄。
7、为解决上述问题，本专利技术提供了一种计算阈值结构的公式方法。所述技术方案如下所示：
8、首先，设传感器的电池容量为bmax，其每时隙成功收集一份能量的概率为λ，传感器准确无误的将数据包发送至边缘节点的概率为ξ；边缘节点每个时隙接收到来自用户请求的概率为pr。设第t个时隙传感器的电池能值为bt，边缘节点缓存中的物理量状态的信息年龄为δt。
9、步骤一、判断当前时隙是否有用户请求到达，如果当前时隙没有请求到达，所述边缘节点不会进行任何动作；如果当前时隙有请求到达，那么边缘节点会根据当前时隙传感器的bt与δt来决定最优动作。
10、步骤二、电池能值为0时，由于没有能量，边缘节点总是选择不发送更新指令。
11、步骤三、其余电池能值下，当边缘节点收到来自用户的请求之后，根据当前传感器的电池所储存的能量水平bt计算选择发送更新指令的阈值，然后和信息年龄大小δt进行比较，从而选择最优动作。
12、给出阈值aoi(x)的定义，x为所述电池能值：
13、
14、其中是电池能值为x时，在n个时隙内的总奖励值估算：
15、
16、步骤四、如果δt>aoi(bt)，那么边缘节点会向传感器发送更新指令，传感器接收到更新指令之后，消耗一份能量，电池能值变为bt-1，将数据包发送至边缘节点。
17、该次通信如果成功，边缘节点处该环境信息的信息年龄变为1，如果该次通信失败，边缘节点处信息年龄从δt变为δt+1。不论更新成功或者失败，传感器都会消耗一份能量，边缘节点向用户发送数据，如果更新成功，用户收到信息年龄为1的数据，否则收到信息年龄为δt+1的数据。
18、步骤五、如果δt≤aoi(bt)，那么边缘节点不会向传感器发送更新指令，信息年龄变为δt+1，直接向用户发送目前存储在边缘节点中的数据。
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1.一种基于信息年龄的物联网状态控制方法，其特征在于，所述方法包括：
【技术特征摘要】
1.一种基于信息年龄的物联网状态控...
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