[发明专利]一种可充电传感网的移动充电调度方法

说明书

本发明提出了一种可充电传感网的移动充电调度方法，该方法中基站获取所有待充电节点的信息；构建一个充电集合V_c；在V_c中选择f(v_i)值最大的请求节点作为当前待充电节点；判断移动充电器的剩余电量能否支持其充满待充电节点并从该节点返回到基站，若能则进行充电，若不能则回基站补充能量，后备移动充电器加入网络；构建新的待充电集合V_sc；在V_sc中选择f(v_i)值最大的请求节点作为当前待充电节点；判断后备移动充电器的剩余电量能否支持其充满待充电节点并从该节点回到基站，若能则充电，若不能回基站充电。本发明引入一后备移动充电器，对移动充电器处于充电期产生的一些待充电节点进行能量补充，从而减少失效节点，延长传感器网络生命期。

技术领域

本发明涉及一种可充电传感网的移动充电调度方法，属于无线传感器网络技术领域。

背景技术

无线传感器网络是由部署在监测区域内大量的成本很低、微型传感器节点组成，是通过无线通信方式形成的一种多跳自组织的网络系统。在传统的WSN中，节点能量一般由电量有限的一次性电池提供，因此节点的可存活时间往往由其携带的电量决定，节点在能量耗尽前必须进行电池更换。

为了解决这一问题，引入了网络的能量电磁耦合技术，使得无线可充电传感器网络兴起。无线可充电传感器网络是一种新型的通过引入无线电力传输技术给传感器供电的传感器网络，为了实现便捷传输能量，利用电磁的辐射和磁共振技术将电源端的电能通过无线能量传输技术传递到整个网络，可充电传感器节点通过相应的接收装置获取射频的能量。

通过能量补充设备对低能量的传感器节点以无线的方式进行能量补充使得无线可充电传感器网络大规模部署研究得到发展。在实际环境中通过移动小车或者移动机器人等移动充电设备对传感器节点进行无线充电，这些设备装配了高容量的可充电电池并具备无线能量传输功能，来为固定位置的发出充电请求的传感器节点提供能量补充。然而，在一个移动充电器的无线可充电传感器网络中，移动充电器所携带的可充电电池不仅需要为发出充电请求的节点补充能量，而且还需要在去往待充电节点以及充完电折返基站的途中消耗能量。传统的一个移动充电调度方法中移动充电器在补充完节点能量后就回到基站充电，且要一直等到补充完自身电量后才能继续加入传感网中进行下一次充电调度。由于充电请求一直是动态产生的，所以移动充电器回到基站充电的这段时间内，将有许多待充电节点的能量补充得不到补充。针对总节点数并没有大到一定规模的可充电传感网，如果使用多个移动充电器的话成本将会大大上升，所以针对总节点数并没有大到一定规模的可充电传感网，就需要一个更加合理的充电调度方法来解决这个问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足而提供一种可充电传感网的移动充电调度方法，该方法应用一个后备移动充电器，为移动充电器回到基站充电这个时间段的待充电节点补充电量，从而减少失效节点，延长传感器网络的生命期。

本发明提供一种可充电传感网的移动充电调度方法，具体包括以下步骤：

步骤1、设定一个充电临界阈值F，可充电传感网中的所有剩余能量低于充电临界阈值F的节点向基站v₀发出充电请求，基站v₀获取所有待充电节点的信息；转至步骤2；

步骤2、基站利用已经定义好的效用比函数f(v_i)作为移动充电器MC选取下一个待充电节点的标准，并根据这个标准构建一个充电集合V_c，同时基站动态地接受新的充电请求；转至步骤3；

步骤3、在充电集合V_c中，选择f(v_i)值最大的请求节点作为当前待充电节点，同时将新产生的充电请求加入到充电集合V_c中；转至步骤4；