無線充電是解決無線傳感器網(wǎng)絡(luò)所面臨能源限制問題的一項(xiàng)極具前景的技術(shù)。最近研究表明,在無線可充電傳感器網(wǎng)絡(luò)中引入諧振中繼器來實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)的多跳充電,可顯著地延伸移動(dòng)充電裝置的充電距離,降低節(jié)點(diǎn)的充電時(shí)延,從整體上提高充電效率�？紤]到網(wǎng)絡(luò)成本的因素,在網(wǎng)絡(luò)中部署有限數(shù)量的中繼器來實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)的充電覆蓋,從而提高網(wǎng)絡(luò)的充電效率,是本文研究的重點(diǎn)。在本文中,我們關(guān)注的重點(diǎn)是充電中繼器的位置規(guī)劃問題。由于多跳充電效率受能量的有效傳輸距離和能量中繼跳數(shù)兩方面因素的影響,因此本文提出兩種不同的解決方案來優(yōu)化中繼器的位置,實(shí)現(xiàn)提高網(wǎng)絡(luò)充電效率的目的。具體如下:第一,提出一種新的部署諧振中繼器的位置方法(TMWRN)。在本文中,提出利用三角形外接圓性質(zhì)和兩節(jié)點(diǎn)的中點(diǎn)性質(zhì)來確定中繼器的充電位置,能夠以較少數(shù)量的中繼器來實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)中傳感器節(jié)點(diǎn)的充電覆蓋。模擬實(shí)驗(yàn)表明,TMWRN可以有效地提高網(wǎng)絡(luò)的充電效率和降低移動(dòng)充電裝置的充電成本,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的可持續(xù)性運(yùn)行。第二,在上述方案中,部署充電中繼器時(shí),僅考慮單一充電中繼器對(duì)節(jié)點(diǎn)的充電覆蓋,未曾考慮中繼器對(duì)節(jié)點(diǎn)的完全充電覆蓋問題。為了解決上述充電方案存在的問題,本文提出了如何以最少的諧振中繼器實(shí)現(xiàn)對(duì)無線可充電傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的完全多跳充電覆蓋這一問題,并給出了一種能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)完全多跳充電覆蓋的中繼器部署方法(TRLDS)。首先利用基于多跳充電有效距離確定的蜂窩網(wǎng)格劃分整個(gè)網(wǎng)絡(luò),在每個(gè)網(wǎng)格的中心部署一個(gè)中繼器以確保完全多跳充電覆蓋。其次,我們設(shè)計(jì)了一組規(guī)則來刪除冗余中繼器,同時(shí)優(yōu)化必要保留的中繼器在網(wǎng)格中的位置以提高充電效率。仿真實(shí)驗(yàn)表明,本文提出的方法能夠以更少的充電中繼器實(shí)現(xiàn)對(duì)節(jié)點(diǎn)的完全充電覆蓋,能夠以較低的成本實(shí)現(xiàn)對(duì)無線可充電傳感器網(wǎng)絡(luò)的高效能量補(bǔ)充。
【學(xué)位單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TP212.9;TN929.5
【部分圖文】：

第一地部署諧振中繼器來提高能量的傳輸效率，使能量以較高的效率傳感器節(jié)點(diǎn)。無線可充電傳感器網(wǎng)絡(luò)中，基于諧振中繼器的傳感器節(jié)點(diǎn)及時(shí)得到究已成為當(dāng)下的熱點(diǎn)。如圖 1.1 表示的是一個(gè)無線可充電傳感器網(wǎng)若干個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)、移動(dòng)充電裝置、基站和服務(wù)站[6]。其中基站和成傳感器網(wǎng)絡(luò)，主要負(fù)責(zé)事件等數(shù)據(jù)的采集和轉(zhuǎn)發(fā)，移動(dòng)充電裝置到能量的補(bǔ)充滿足其對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)充電，服務(wù)站和移動(dòng)充電裝置構(gòu)主要為傳感器網(wǎng)絡(luò)提供能量補(bǔ)充來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。

工大學(xué)碩士學(xué)位論文關(guān)注。因此，如何使傳感器節(jié)點(diǎn)性能得到優(yōu)化提升，是我們所研究的重點(diǎn)和。中繼器部署問題相關(guān)內(nèi)容首先，本小結(jié)介紹一下充電中繼器，充電中繼器是由銅線圈和相應(yīng)的電路構(gòu)、基于電磁耦合諧振原理進(jìn)行無線能量中繼和傳輸?shù)囊环N裝置[7][29]。如圖 2 n 個(gè)諧振中繼器組成的多米諾諧振中繼器系統(tǒng)[60]，可以看出能量可以多跳式傳輸。在無線可充電傳感器網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域一個(gè)普遍采用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)定是：將低成充電中繼器安裝到傳感器節(jié)點(diǎn)上，構(gòu)成具有電磁諧振中繼器裝置的傳感器節(jié)

圖 2.2 無線充電模型算從移動(dòng)充電裝置處接收到的功率如下：2( )4rs rspG Gp d 移動(dòng)充電裝置與傳感器節(jié)點(diǎn)之間的距離，P 器節(jié)點(diǎn)的接收功率，G 是源點(diǎn)處的增益，G 波長，α是路勁損耗指數(shù)(α 2，5 )。在公式以外)，為了便于計(jì)算，我們簡化充電模型為rp Ad 為其他常數(shù)，比如β ( 4 ) 和β =始功率。在公式 2.2 中，我們觀察到移動(dòng)充量補(bǔ)充效率指數(shù)倍降低。因此如何合理地在重點(diǎn)。
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 韓江洪;丁煦;石雷;韓東;魏振春;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)變充電和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)路由算法研究[J];通信學(xué)報(bào);2012年12期

2 王燕莉,安世全;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的覆蓋問題研究[J];傳感技術(shù)學(xué)報(bào);2005年02期

本文編號(hào)：2836812