[发明专利]一种基于自适应控制的无线传感器网络节点能量优化方法

权利要求书

1.一种基于自适应控制的无线传感器网络节点能量优化方法，其特征在于，该方法通过自我感知电池板剩余能量随时间变化的序列，对输出功率进行自我选择改变，包括以下步骤：

S1：利用传感器节点参数获取传感器节点在最大可允许时延的情况下的休眠时间和工作时间相互交叉的平均功耗和传感器所有传感元件同时全力工作的功耗；

S2：收集下一个自然日的天气预测数据和自我功率的消耗参数；

S3：根据数据中的当前时刻的剩余能量进行不同时间里的功率运行判断；

S4：将不同时间的最终功率运行判断结果组合成最终能量优化运行结果；

所述步骤S3包括以下分步骤：

S301：针对夜晚时刻剩余能量进行落定区间判断；

S302：根据不同的判断结果确定夜晚功率运行方案；

所述步骤S301，其描述公式为：

Eⁿ＞Tⁿ*P_max+Ee_month；

Tⁿ*P_max+Ee_month＞Eⁿ＞Tⁿ*P_min+Ee_month；

Tⁿ*P_min+Ee_month＞Eⁿ＞Tⁿ*P_min；

Tⁿ*P_min＞Eⁿ

式中，Eⁿ为夜晚时刻剩余能量，Ee_month为每月最小保障能量，Tⁿ为整个夜晚时长，P_max为传感器所有传感元件同时全力工作的功耗，P_min为传感器节点在最大可允许时延的情况下的休眠时间和工作时间相互交叉的平均功耗；

所述步骤302，具体包括：

当Eⁿ＞Tⁿ*P_max+Ee_month时，保持节点在夜晚始终输出P_max；

当Tⁿ*P_max+Ee_month＞Eⁿ＞Tⁿ*P_min+Ee_month时，保持节点在夜晚动态运行；

当Tⁿ*P_min+Ee_month＞Eⁿ＞Tⁿ*P_min时，保持节点在夜晚始终输出P_min；

当Tⁿ*P_min＞Eⁿ时，进行人为充电补充能量。

2.根据权利要求1所述的一种基于自适应控制的无线传感器网络节点能量优化方法，所述步骤S4还包括将夜晚节点输出方案结果与白天节点输出方案结果相结合，所述白天节点输出方案，其描述公式为：

式中，EE为光伏能量。

3.根据权利要求1所述的一种基于自适应控制的无线传感器网络节点能量优化方法，所述每月最小保障能量，其描述公式为：

Ee_month＝P_min*T_monthmax

式中，T_monthmax为每月夜晚时长最大值。