【摘 要】
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能源供应问题制约了传统无线传感器网的发展,而利用无线电能传输技术实现的无线可充电传感器网(Wireless Rechargeable Sensor Networks,WRSNs),摆脱了这一限制。近年来,许多研究人员根据充电设备是否固定,提出了静态充电策略和动态充电策略两种充电方案来提高无线可充电传感器网络的充电效率,得到了不错的效果。但是现有的研究内容里还存在着一些缺陷,本文在之前研究的基础上,
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能源供应问题制约了传统无线传感器网的发展,而利用无线电能传输技术实现的无线可充电传感器网(Wireless Rechargeable Sensor Networks,WRSNs),摆脱了这一限制。近年来,许多研究人员根据充电设备是否固定,提出了静态充电策略和动态充电策略两种充电方案来提高无线可充电传感器网络的充电效率,得到了不错的效果。但是现有的研究内容里还存在着一些缺陷,本文在之前研究的基础上,详细分析了无线可充电传感器网络的各类能量分配规划问题,针对不同方案进行了充电优化算法研究,分别对静态策略固定基站充电算法和动态策略移动小车充电算法进行了研究。仿真实验对比能够发现,所提出的算法内容具有更经济、更高效的优势。本文的主要研究内容如下:(1)介绍了WRSN的国内外研究现状、无线充电技术以及两类充电策略。(2)提出了一种静态策略的固定基站部署算法。将部署充电设备问题转化为圆覆盖问题,并提出了一种几何领域的寻优方法,同时结合贪心算法的局部最优特点,利用尽量少的基站覆盖整个传感器网络。仿真结果表明,相比现有算法,不仅可以使充电基站的数目更少,而且能给出基站的具体位置信息。(3)提出了一种移动充电小车规划算法。与传统策略相比,该算法结合了贪心算法以及对旅行商(TSP)问题的解决方案,利用动态规划贪心算法来缩短充电小车的移动总路径。并且对算法的结果进行比较分析,在一个充电周期内,移动路径最多缩短了80%以上。
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