[发明专利]射频能量捕获无线传感网的贪婪式能量源最少化布置方法

摘要

一种射频能量捕获无线传感网的贪婪式能量源最少化布置方法，从无线传感网没有射频能量源该初始状态开始，反复执行以下两部分操作：增加部署一个新能量源和能量源位置改善。新增加的能量源放置在有效提高节点能量捕获功率的位置。能量源位置改善操作是迭代地改善当前已有能量源的位置，以得到已有能量源的较优部署。当能量源位置改善操作结束后计算出每个节点的能量捕获功率，如果所有节点的能量捕获功率满足需求则意味着当前能量源的部署已经符合需求，布置方法结束。本发明提供一种有效适用于网络中节点能量捕获功率需求不一样的情况、成本较低的射频能量捕获无线传感网的贪婪式能量源最少化布置方法。

主权项

1.一种射频能量捕获无线传感网的贪婪式能量源最少化布置方法，其特征在于：所述布置方法包括以下步骤：1)首先根据无线传感网中N个给定位置的能够捕获射频能量的传感器节点坐标，来计算出这N个节点的最小覆盖圆圆心；其中，N是传感器节点总个数，N个节点的最小覆盖圆是指覆盖了所有N个节点且具有最小半径的圆；2)将第一个射频能量发送源放置在最小覆盖圆的圆心位置，即定下第一个射频能量发送源的坐标值且将射频能量发送源的个数K设置为1；3)进行能量源位置改善操作以得到单个射频能量发送源的最终布置；所述能量源位置改善操作包括以下操作步骤：(3.1)为每个节点ni计算捕获能量比值，接着找出捕获能量比值最小的节点，将参数R*的值设置为该节点的捕获能量比值；(3.2)统计能量捕获功率比值小于1的未达标节点的个数L，如果L＝0，则结束能量源位置改善操作，否则将这L个未达标节点根据捕获能量比值从小到大排序；(3.3)将所有射频能量发送源初始化为未匹配状态，然后按i＝1到i＝L的顺序，在未匹配的射频能量发送源中寻找离Si最近的射频能量发送源，其中Si是排序后的第i个未达标节点，并将该射频能量发送源匹配给Si；(3.4)对于每个被匹配的能量源Tj，将Tj向它的匹配节点移动Δd，其中参数Δd的值是预先设置好的；(3.5)为每个节点ni计算捕获能量比值，接着找出捕获能量比值最小的节点，如果该节点的捕获能量比值大于R*的值，则将R*的值更新该节点的捕获能量比值，然后回到步骤(3.2)，否则能量源位置改善操作结束；4)为每个节点ni计算捕获能量比值，如果所有节点的捕获能量比值都大于等于1则结束操作，否则继续执行步骤5)；5)增加布置一个新的射频能量发送源，将其放在捕获能量比值最低的节点坐标位置处，即定下第K+1个射频能量发送源坐标的值，然后设置K＝K+1；6)进行能量源位置改善操作以得到K个射频能量发送源的最终布置；7)为每个节点ni计算捕获能量比值，如果所有节点的捕获能量比值都大于等于1则结束操作，否则继续执行步骤5)。