[发明专利]无线传感器网络中基于区域划分的协同充电算法

摘要

本发明涉及无线传感器网络中基于区域划分的协同充电算法，其步骤包括：首先，将整个网络区域划分成各个扇形区域并在每个区域中部署一个充电器；其次，根据各个区域不同的情况，制定不同的工作方式。最后基于移动成本，充电效率等方面因素，对各个区域的充电器采取不同的能量补给方式。本发明能够在大型网络区域中有效减少充电器由于需要返回基站进行能量补给而带来的大量移动损耗以及返回基站的额外时间开销，进一步提高整个网络的充电效率。

主权项

1.无线传感器网络中基于区域划分的协同充电算法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：划分不同的充电区域对于一个节点同构且均匀分布、基站位于网络中心的大规模无线传感器网络，以基站为圆心作三个同心圆，将整个网络区域分为三个区域，其中靠近基站的圆形区域定义为内环，圆形区域外的第一层环形区域定义为中环，最外层的圆环区域定义为外环；接着，考虑到单个充电器所携带的电量无法覆盖整个环形区域，将所得到的圆环以角度分成相同大小的扇形区域，在这些扇形区域中部署充电器；其中，内环扇形区域中部署一个充电器，中环扇形区域中部署两个充电器，外环扇形区域中部署一个充电器；步骤二：内环充电器的工作方式考虑到内环区域中节点的能量损耗较大，内环充电器定期将区域中所有节点充至满电，每次完成充电任务后均返回基站进行能量补给；每次内环充电器遍历完区域内的节点后，将携带的多余能量传递给中环区域的节点；步骤三：中环充电器的工作方式中环充电器定期遍历区域内所有节点并将所有节点充至满电；考虑到中环区域距离基站距离较远，中环充电器不再返回基站进行能量补给，改为在停驻点处等待内环充电器对其进行能量补给；步骤四：外环充电器的能量补给外环充电器只在接收到低电量节点的充电请求后才会对其进行充电；考虑到外环区域中节点能量消耗速率，外环充电器每次均将自身携带的电量消耗至最低值，仅保留返回基站所需的电量并返回基站，基站分派一个新的充电器替代耗光能量的外环充电器工作，成为新的外环充电器。