无线传感器网络中的移动充电技术研究

发布时间：2020-08-31 22:18

　　使用无线传感器网络收集数据,作为在当代信息化社会中信息数据获取的重要途径之一,一直以来都受到来自不同行业诸多学者的关注。无线传感器网络在各领域扮演着重要的角色,有着其不可或缺且不可替代的作用,如用于采集温度、湿度、位置等标量数据,以及作为医疗监护、交通监控、智能家居等。而在一个传感器网络中,传感器节点的能量问题备受关注。为了维持传感器节点的正常工作,为节点补充能量以延长网络寿命成了一个关键问题。本文基于可充电的传感器网络,提出一种使用移动小车作为充电设备,为分布在网络中的可充电传感器节点进行能量补充的方法。基于不同场景下设置的网络模型、传感器能耗模型等限制,移动小车的补充方案也会受到影响。总体方法为建立传感器网络的抽象模型,并根据按需充电建立待充集合,在待充集合中规划出充电路径。首先,研究在一个较小的传感器网络中,使用单个移动小车服务整个网络的情况。单个小车在进行一趟充电的过程,以最大化能量使用效率为目标,为待充集合添加更多的节点。其次,研究在充电过程中加入数据收集工作。最后,研究在一个较大型的网络中,使用多个移动小车服务网络的情况。提出两步法解决问题,以达到移动小车数量和总行驶路径的最小化。通过仿真实验证明,所提出的算法有效地提高充电小车的能量使用效率,能更高效地为无线传感器网络补充能量,延长网络寿命。
【学位单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TP212.9;TN929.5
【部分图文】：

网络结构图,无线传感器,节点,传感器

的概述通常由三部分组成：静态传感器节点（senso示。静态传感器节点在数量上占有绝大部分过自组织方式构成网络。传感器节点以和其采用路由协议，先将数据发送给通信范围内中，数据将会经由多个节点处理过后，最后节点。管理节点由用户进行操作，对传感器集监测数据。汇聚节点任务管理节点Internet或卫星监测区域

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图 3.3 改变网络规模下的能量效用变化变网络的规模，网络中传感器节点的数量从 20 扩展到 100，3.3 可以看出，无论是在那种规模下，提出的 MaxEUE 算法均用。在充电小车能量能够负担网络规模的情况下，还可以看逐渐变大。但是随着网络规模的变大，可以看到 MaxEUE 算%左右拉近到了 4%和 8%。这是由于充电小车受到了能量限制值节点以外更多的节点了，所以三个算法的结果也在逐渐接，充电小车的能量不足以负担的时候，任何算法都没办法达变充电小车的能量限制或者选择增加充电小车的数量。

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【参考文献】