无线传感器网络中移动充电和数据收集策略

为解决传统的无线传感器网络中节点电池容量严重受约束的问题,一些新兴技术如无线射频能量捕获技术被应用到传感器网络中。在这种射频能量捕获的可充电无线传感器网络中,为了节约成本,一般采用可以移动的能量发射机(小车)周期性地移动给所有传感器节点供电。其中,如何规划小车的移动轨迹以及如何分配充电时间是一个值得关注的问题。基于一个分簇的无线传感器网络,研究无线传感器网络的射频能量捕获和数据收集问题。对于所有簇,采用旅行商问题的近似解来规划小车的行车顺序和路径。小车周期性地停留在各个簇点一定的时间,在此时间内,小车先给簇内的传感器节点供能然后收集其捕获的数据。在节点数据率不同和相同的两种情况下,通过线性规划算法解决了某个簇内总时间固定情况下,分配充电时间和每个节点发送数据时间以达到小车所能收集的数据的总吞吐量最大的问题。为了解决每个传感器节点的公平性问题,还研究了上述两种情况下的最大共同吞吐量问题。实验结果表明,所设计的时间分配算法吞吐量性能优于一般的平均时间分配算法。