[发明专利]基于LoRa多跳的能耗均衡链路优化方法、装置及设备

说明书

本发明提供一种基于LoRa多跳的能耗均衡链路优化方法、装置及设备，包括：根据不同的地理位置信息对确定的初始网络空间进行分段组合处理，得到多个段跳组合，确定所述多个段跳组合中各个节点的能量消耗，根据所述各个节点的能量消耗确定出每一个段跳组合的最耗能段，根据改进的贪心算法以及每个段跳组合的最耗能段对所述多个段跳组合进行计算，得到目标段跳组合。本发明提供的优化方法能够降低布网成本，提高网络整体吞吐量，实现能耗某程度上的均衡，提升用户体验。

技术领域

本发明涉及机器控制技术领域，尤其涉及一种基于LoRa多跳的能耗均衡链路优化方法、装置及设备。

背景技术

电力物联网是以电力系统为核心，通信网、智能终端传感器、人工智能等技术相互结合构成的复杂多网流系统。需要在电力生产、输送、消费、管理各环节广泛部署具有一定感知能力、计算能力和执行能力的智能感知设备，实现电网运行以及企业管理全过程的全景全息感知、互联互通及无缝整合。

目前，电力物联网中的典型应用场景为城市综合地下管廊，电力系统是综合管廊中的重要组成部分，为了确保其高效运营，需要实现对地下管廊的全域感知。LoRa作为一种低功耗广域网技术，因具有硬件成本低、可用性高、灵活性高(即可以在未经许可的频谱上建立独立的专用网络)等特点成为了实现地下管廊全域感知的主要通讯技术。

现有技术中，为了实现电力通信网组网的全覆盖，如专利CN109699033A，公开了根据LoRaWAN网络中电力信息采集业务和端到端业务两种不同的通信方式，虽然使部署的基站数目减少，能够有效降低网络建设成本，但适用于电力系统物联网中基站的大规模部署；再如专利CN213935175U，该专利涉及一种电力组网系统，降低了电力组网系统的布网成本，但网络整体吞吐量低，且网络整体采用簇型架构，对于集中器而言，需要承担节点设备的数据转发，集中器一般需要较大电池容量或采用直接供电的方式实现。再如专利CN113453302A，公开了一种自组网的电力无线LoRa通信方法、装置、系统及存储介质，运行该方法的LoRa通信装置既有终端节点功能，又有中继功能，扩展网络无需增加网关设备，简单易实施，成本较低，但由于该方案中LoRa是按照传统的无线网络而非低功率广域网的方式进行连接，每一个数据包都标记了明确的目的地而非泛洪的方式，这种方式对于LoRa设备的计算能力，存储能力，能耗都是巨大考验。因此，需要一种即降低布网成本、又能使能耗均衡的电网系统。

发明内容

本发明提供一种基于LoRa多跳的能耗均衡链路优化方法、装置及设备，用以解决现有技术中电力组网系统能耗不均衡、用户体验较差的技术问题，实现电力网系统能耗均衡、的目的。

第一方面，本发明提供一种基于LoRa多跳的能耗均衡链路优化方法，包括：

根据不同的地理位置信息对确定的初始网络空间进行分段组合处理，得到多个段跳组合；

确定所述多个段跳组合中各个节点的能量消耗，根据所述各个节点的能量消耗确定出每一个段跳组合的最耗能段；

根据改进的贪心算法以及每个段跳组合的最耗能段对所述多个段跳组合进行计算，得到目标段跳组合。

进一步，根据本发明提供的基于LoRa多跳的能耗均衡链路优化方法，所述确定所述多个段跳组合中各个节点的能量消耗，包括：

确定每一个段跳组合中的每两段之间的每个传感器的点对点关系，根据所述点对点关系确定出多个节点；

确定每一个节点的节点发送数据预估能量和节点接收数据预估能量，得到每一个节点的能量消耗。

进一步，根据本发明提供的基于LoRa多跳的能耗均衡链路优化方法，所述确定每一个节点的节点发送数据预估能量和节点接收数据预估能量，得到每一个节点的能量消耗，包括：

确定每一个节点的节点发送数据预估能量，具体的计算公式为：