[发明专利]一种面向任务的多移动充电车调度方法

说明书

本发明公开了一种面向任务的多移动充电车调度方法，包括：获取并确定无线可充电传感器及充电车位置和性能参数，依据获取的参数建立无线可充电传感器网络模型；设定移动可充电设备的充电效用函数；形式化面向任务的充电调度问题；最大化传感器充电的效用之和，更新效用最大的路径和小车集合。本发明能够将事件监测和无线充电紧密联系起来,形式化面向任务的充电调度问题，最大化传感器充电的效用之和；提出了面向任务的充电调度算法，该算法满足计算有效性和较好的近似比，且使用多辆移动充电器，可以满足大规模无线传感器网络的工作。

技术领域

本发明涉及无线可充电传感器网络技术领域，具体为一种面向任务的多移动充电车调度方法。

背景技术

近年来，基于强磁共振的无线能量传输技术被认为是延长无线可充电传感器网络中传感器寿命的一项突破性技术。无线可充电传感器网络的传感器是通过没有导线连接进行充电而构成的无线传感器网络。每个传感器都有接收装置，可以接受无线充电器传递电量。电磁波受周围影响较小，所以避免了潜在的安全隐患，例如电线因为老化而漏电，网络更加健壮和安全。

目前，由于充电器的数量通常是有限的，在大型区域下，将所有传感器都覆盖充电器是不可行的。在此情况下，移动可充电无线传感器网络可以大大降低充电器部署成本，其应用于为无线传感器网络中的传感器充电，定期调度移动充电车辆，使网络能够永久运行。但以目前的研究，无法从移动成本和充电成本考虑去实施效果，容易造成在实际运行中的资源浪费，因此如何考虑移动可充电无线传感器网络中的面向任务的充电调度问题，同时考虑可充电设备的移动成本和充电成本，在有限的能量约束下最大化充电效用是一个亟需解决的问题。

发明内容

鉴于上述存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明解决的技术问题是目前无法同时从移动成本和充电成本考虑去实施效果，容易造成在实际运行中的资源浪费、易损耗的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种面向任务的多移动充电车调度方法，包括：

获取并确定无线可充电传感器及充电车位置和性能参数，依据获取的参数建立无线可充电传感器网络模型；

设定移动可充电设备的充电效用函数；

形式化面向任务的充电调度问题；

最大化传感器充电的效用之和，更新效用最大的路径和小车集合。

作为本发明所述的面向任务的多移动充电车调度方法的一种优选方案，其中，获取并确定无线可充电传感器位置及性能参数，包括，

设定为一个给定的完全无向图，

其中，为基站，为传感器集合，为兴趣点集合,其中，每个传感器监控一个兴趣点，执行随机事件捕获任务，每个兴趣点被至少一个传感器所覆盖，传感器之间，以及传感器与基站之间都存在一条边，设边的集合为；

监控同一个兴趣点的传感器类型是一致的，监控同一个兴趣点被充电的传感器集合为，中的传感器的电池容量均为，感知功率均为。

作为本发明所述的面向任务的多移动充电车调度方法的一种优选方案，其中，获取并确定充电车位置和性能参数，包括，

调度辆充电小车为中的传感器提供充电服务，辆小车集合表示为：

设辆充电小车类型不同，传感器和之间的边权重为，表示移动充电小车在传感器和之间的旅行能耗；

其中，表示传感器和之间的距离，为小车移动单位距离的能耗，小车在传感器集合中传感器的充电能耗为，为车辆的充电效率，，移动充电小车的电池容量为。

作为本发明所述的面向任务的多移动充电车调度方法的一种优选方案，其中，所述建立无线可充电传感器网络模型，包括，