基于磁耦合谐振的无线充电技术为解决无线传感器网络的能量问题提供了潜在的解决方法。但在保证网络可持续运行的情况下,如何提高充电设备工作效率、平衡网络能量、满足网络动态能量需求至关重要。本文以延长无线传感器网络寿命为目标,利用磁耦合谐振技术与谐振中继器传输模型,从充电设备与传感器节点、传感器节点与传感器节点、充电设备与充电设备三个关系层面进行研究,完成的主要研究工作和成果如下:(1)能量有限的单移动充电设备充电调度策略。为了保证一对多节点充电规划的可调度性,减少充电设备的路径移动能耗,根据磁耦合谐振技术的有效充电范围,采用蜂窝网状结构将网络分割成若干充电区域,提出了基于移动充电设备的无线充电调度策略。考虑到实际移动设备能量通常都是有限的,在每个充电周期综合考虑移动设备能量、节点剩余能量等,提出了自适应动态算法自动选择k块充电区域。充电路径规划时,采用实时性较好的弹性网络算法来满足网络节点充电需求。仿真结果表明,充电设备能量大小会直接影响网络总能量与最小剩余能量,所提策略在设备能量有限时能够最大化网络最小能量,延长网络的生命周期。(2)配置磁耦合谐振中继器的无线多跳能量传输策略。针对一对多节点充电模型中能量传输效率受限于能量传输半径这一问题,利用配置谐振中继器的无线能量传输模型,提出了移动充电设备的无线多跳能量传输策略,以及充电区域内部的节点能量传输协议。多跳能量传输策略在每个充电区域内构建最小生成树,依次优化每个节点的能量多跳传输路径,提高充电设备对传感器节点的充电效率。在节点能量传输协议中,以减少区域充电时间为目标,利用多跳能量传输策略,在节点剩余能量下降至指定阈值时发送充电请求至充电区域内其它节点,实现节点之间的能量传输,均衡节点剩余能量。仿真结果表明,所提策略以及协议能够降低每个区域的充电时间,使节点剩余能量更均匀,网络能量波动更小。(3)多移动充电设备的分区协作式充电策略。针对无线传感器网络中分布着一些处于偏远位置的节点,超出任意单充电设备最大可覆盖范围的问题,以及过多使用造价昂贵充电设备导致的传感器网络成本过高问题,提出一种多移动充电设备的分区协作式充电策略。该策略采用停留、等待协作充电模型,利用磁耦合谐振技术实现充电设备之间的能量传输,以最小化移动充电设备数量为目标,在每个充电周期动态选择部分传感器节点进行路径规划。接着根据路径上距离服务站最远节点将网络分成两个区域分别进行充电任务规划,为各个充电设备分配待充电的节点集,并规划设备之间的充电停留点。仿真结果表明,在保证所有节点被移动设备覆盖的前提下,所提策略能以较少的充电设备数量和能量传输次数完成指定充电任务,扩大了移动充电设备的充电覆盖范围。