无线可充电传感器网络安全充电任务调度问题研究

发布时间：2025-02-09 10:26

　　随着人工智能的发展和移动设备的普及,无线充电技术以其灵活性、可靠性和可扩展性等优点受到了工业界和学术界的广泛重视。经过近几年来的快速发展,无线可充电传感器网络已经广泛应用在如医疗护理、环境检测以及智能电网等多个领域。无线可充电传感器网络充电效用优化问题主要关注如何通过设计充电器的充电方案或者调度传感器节点,尽可能地最大化网络整体性能。现有工作往往是针对静态充电器场景设计一次性的部署方案,针对可移动充电器场景设计路径选择和充电时间调度方案,然而却忽视了静态充电器场景下充电任务调度方案的可能性。本文主要研究无线可充电传感器网络安全充电任务调度问题,探索如何调度充电器充电功率,在保证安全充电的前提下,实现传感器网络整体有效充电能量最大化的同时尽量缩短充电时间。本文是第一个提出静态充电器布置场景下安全充电任务调度问题的工作,并给出近似最优的轮调度方案。在给出集中式近似最优方案的同时,本文还设计并实现了分布式近似最优算法。本文首先讨论最大化有效充电能量问题,然后在最大有效充电能量的基础上,针对减少充电时间的目标,分别提出针对小规模传感器网络的集中式算法和针对大规模传感器网络的分布式算法。为了实现最...

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１：典型的传感器网络结构图??

祕８节点??图１．１：典型的传感器网络结构图??典型的传感器网络架构如图１．１所示，在特定区域部署一定数量的传感器节??点，这些传感器节点主要用于感知该区域的物理信息，并将收集到的信息通过??单跳或者多跳传输到汇聚节点，汇聚节点然后通过互联网或者卫星进一步传输??到远端的任务管理....

图１．２：电磁感应技术应用??振式充电技术允许更远的传输距离，并且不需要固定线圈位置

图１．２：电磁感应技术应用??振式充电技术允许更远的传输距离，并且不需要固定线圈位置。电磁感应式和??磁场共振式在无线充电汽车领域都有应用，如图１．３ｂ。有数据显示，电磁感应??式在市场开拓方面处于领先地位，而磁场共振式则在技术开发上更为活跃。??电场耦合式充电技术利用空间电场作....

图１．３：磁场共振式?图１．４：电场耦合式?图１．５：无线电波式??

?（ｂ）?Ｓｈａｒｐ无人机??图１．３：磁场共振式?图１．４：电场耦合式?图１．５：无线电波式??压。ＡｉｒＶｏｌｔ是一款由ＴｅｃｈＮｏｖａｔｏｒ公司开发的利用无线电波给移动设备供电的设??备，充电时需要将接收器插入手机，同时将充电头插上插座，这样就可以实现??手机的无线充电了。....

图２．１：三角形部署的充电网络??

司的ＷＩＳＰ标签提供能量。点能源部署问题，即将标签看作平面中静止的点，研??宄如何有效的部署ＲＦＩＤ阅读器从而保证所有标签能量的接收速率总是大于能??量的消耗速率。最终得出结论三角形部署的充电器网络，如图２．１，可以通过设??置三角形边长，使得网络中的标签能够接收到足够大的充电功....

本文编号：4032078