[发明专利]无线可充电传感网络能量分配方法

摘要

本发明为无线可充电传感网络提供一种能量分配方法。本方法依据携带能量的SenCar节点自身能量和网络节点的剩余能量，周期性根据节点需求为其分配能量。能量分配过程分为充电目标节点选择和构建最短充电回路两个阶段。将网络节点的剩余能量依次由低到高顺序排序，并将其划分为多个区间，SenCar节点每轮只对其中1个区间节点进行能量补充；在每轮中，构造最短汉密尔顿回路，减少SenCar移动距离，降低能耗。构造汉密尔顿回路过程中，使区间节点剩余能量标准差最小指标，目的是使区间节点能量补充均衡，但应满足节点补充能量应不低于其能量消耗，区间节点补充能量之和不高于SenCar节点携带的能量，以及充电周期等条件。

主权项

1.无线可充电传感网络能量分配方法，其特征在于：携带能量的SenCar节点依据自身能量和网络节点的剩余能量，周期性地根据网络节点需求为其分配能量；能量分配过程分为充电目标节点选择和构建最短充电回路两个阶段；充电目标节点选择阶段，将网络节点的剩余能量依次由低到高顺序排序分为多个区间，SenCar节点每轮只对其中1个区间节点进行能量补充；构建最短充电回路阶段，针对区间节点位置，构造最短汉密尔顿回路，通过区间节点剩余能量标准差最小指标，目的是使区间节点能量补充均衡，但应满足节点补充能量应不低于其能量消耗，区间节点补充能量之和不高于SenCar节点携带的能量，以及充电周期等条件；/n无线可充电传感网络能量分配方法中的充电目标节点选择，包括：/n步骤一、网络初始化，SenCar节点处于基站附近待命，网络节点将自身剩余能量发送至基站；/n步骤二、基站对网络中节点的剩余能量依次由低到高顺序排序，形成有序能量序列，记为Q；对应的节点号序列，记为Q’；/n步骤三、划分有序能量序列Q为m个区间，m应小于网络中的节点数；Q序列中任意选取m个节点剩余节点能量分别作为质心，计算网络中其它节点的剩余能量与这m个质心的剩余能量差值的绝对值，当某个节点的剩余能量与第i(i＝1，2，…，m)个质心的剩余能量差值的绝对值小于设定阈值，则该节点属于第i个质心所在区间；计算同一区间中所有节点剩余能量的平均值，作为新的质心，将新的质心继续与序列Q节点剩余能量作差值，并取绝对值，如果小于设定阈值，则Q中节点剩余剩余能量归入新的区间中，迭代至所有质心都不变化为止，即将Q成功分成m区间；/n步骤四、每一轮充电调度，SenCar节点只为某一区间中的节点进行能量补充；SenCar节点从低剩余能量区间到高剩余能量区间依轮补充能量，直至最高剩余能量区间中的节点能量补充完毕，又将从最低剩余能量区间开始依轮为各区间中的节点补充能量；/n无线可充电传感网络能量分配方法中的每轮最短充电回路构建，其特征在于，第k轮充电调度R