《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于移动充电设备的无线传感网络充电策略研究综述
2022年电子技术应用第2期
陈雅倩，焦万果，周 磊
南京林业大学 信息科学技术学院，江苏 南京210037
摘要： 近年来，利用移动充电设备为传感器节点补充能量，消除电池供电方式导致的网络生存期限制，成为传感器网络的研究热点。从多个角度介绍基于移动充电设备的无线传感器网络充电策略的研究现状，总结了基于移动充电车或无人机的充电策略，在充电方式选择、路径优化、充电设备数量优化等方面的研究成果，并讨论充电策略研究所面临的挑战以及未来可能的研究方向。
中圖分類號(hào)： TN99
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.211815
中文引用格式： 陳雅倩，焦萬(wàn)果，周磊. 基于移動(dòng)充電設(shè)備的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)充電策略研究綜述[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2022，48(2)：4-10，40.
英文引用格式： Chen Yaqian，Jiao Wanguo，Zhou Lei. A review on the charging strategy of wireless sensor networks utilizing mobile charging devices[J]. Application of Electronic Technique，2022，48(2)：4-10，40.
A review on the charging strategy of wireless sensor networks utilizing mobile charging devices
Chen Yaqian，Jiao Wanguo，Zhou Lei
School of Information Science and Technology，Nanjing Forestry University，Nanjing 210037，China
Abstract： In recent years, utilizing mobile charging devices to supplement the energy of wireless sensor nodes, which can eliminate the limitation on network lifetime caused by the battery power, has been a research hotspot of the wireless sensor network. In this paper, we first introduce the research actuality of the charging strategy of the wireless sensor network by using mobile charging devices from different aspects. Then, the paper summarizes research results obtained by charging strategies using mobile charging vehicle or unmanned aerial vehicle, which include charging manner selection, travelling path optimization, the number of charging device minimization, and etc. At last, the challenge and future research direction of the wireless charging policy are discussed.
Key words : wireless sensor network；mobile charging vehicle(MCV)；charging mode；path optimization

0 引言

    無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks，WSNs)是由部署在監(jiān)控區(qū)域內(nèi)許多微小型傳感器節(jié)點(diǎn)以自組織方式構(gòu)成，通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸方式形成的一個(gè)單跳或者多跳的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。在傳統(tǒng)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，受傳感器尺寸和成本限制，導(dǎo)致無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)能量和處理能力受限，尤其是能量方面，傳感器采用電池供電且更換困難，使得無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)無(wú)法持續(xù)獲得能量供應(yīng)，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)生存期受限，嚴(yán)重限制了傳感器技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。

    為了充分利用有限的能量延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生存期，很多工作通過(guò)設(shè)計(jì)高能效的多址接入、路由協(xié)議等，在保障網(wǎng)絡(luò)基本功能的基礎(chǔ)上，有效地改善了網(wǎng)絡(luò)生存期。如文獻(xiàn)[1]提出的最小總能量路由算法，通過(guò)選擇沿總傳輸能量最小的路由來(lái)延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的壽命；文獻(xiàn)[2]提出的流增強(qiáng)算法，通過(guò)歸一化剩余能量來(lái)衡量一跳所消耗的能量，避免一些節(jié)點(diǎn)能量消耗過(guò)快。除了路由算法，拓?fù)淇刂埔彩茄娱L(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生命周期的重要方法。文獻(xiàn)[3-4]通過(guò)提出節(jié)點(diǎn)聚類算法，改善網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，降低無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的平均能耗、延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)壽命。然而，由于傳感器節(jié)點(diǎn)能量有限，這些工作只能讓傳感器網(wǎng)絡(luò)生存期得到有限的改善。




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作者信息：

陳雅倩，焦萬(wàn)果，周  磊

(南京林業(yè)大學(xué) 信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院，江蘇 南京210037)




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