基于双功能小车移动路径规划的数据收集和无线充电方法 .pdfVIP

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN109862612A

(43)申请公布日2019.06.07

(21)申请号CN201910237953.2

(22)申请日2019.03.27

(71)申请人中南大学

地址410083湖南省长沙市岳麓区麓山南路932号

(72)发明人钟萍刘伟荣奎晓燕李亚婷

(74)专利代理机构长沙永星专利商标事务所(普通合伙)

代理人周咏

(51)Int.CI

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称

基于双功能小车移动路径规划的数

据收集和无线充电方法

(57)摘要

本发明公开了一种基于双功能小车

移动路径规划的数据收集和无线充电方

法，包括获取目标网络的数据参数；构建

效用函数；选择目标网络中的锚点；为所

有传感器节点分配唯一所属的锚点；构建

DC‑WCV巡游路径；双功能小车按照构

建的DC‑WCV巡游路径对网络进行巡游

完成网络节点的数据收集和无线充电。本

发明提供的这种基于双功能小车移动路径

规划的数据收集和无线充电方法，通过构

建与移动能耗相关的效用函数对小车路径

进行限制，同时通过选取锚点并将传感器

节点分配给锚点，从而构建DC‑WCV巡

游路径，因此本发明方法能够能够有效减

少DC‑WCV的移动能耗，延长系统网络

的生命期，而且可靠性高。

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

2019-07-02实质审查的生效实质审查的生效

2019-06-07公开公开

权利要求说明书

1.一种基于双功能小车移动路径规划的数据收集和无线充电方法,包括如下步骤:

S1.获取目标网络的数据参数;

S2.以最小化网络能量消耗为目标,构建效用函数;

S3.选择目标网络中的锚点;

S4.为目标网络中的所有传感器节点分配唯一所属的锚点;

S5.根据步骤S2构建的效用函数,构建DC-WCV巡游路径;

S6.双功能小车按照步骤S5构建的DC-WCV巡游路径对网络进行巡游,从而完成网

络节点的数据收集和无线充电。

2.根据权利要求1所述的基于双功能小车移动路径规划的数据收集和无线充电方法,

其特征在于步骤S2所述的以最小化网络能量消耗为目标,构建效用函数,具体为以

节点电池能量,DC-WCV电池能量,节点缓冲池约束,感知数据延迟约束以及数据流

约束为限制条件,构建关于传感区域中传感器节点和移动小车DC-WCV能量消耗的

效用函数。

3.根据权利要求2所述的基于双功能小车移动路径规划的数据收集和无线充电方法,

其特征在于所述的效用函数,具体为采用如下函数为效用函数:

约束条件:

L

min

≤L

p

≤L

max

T≤D

式中,E

move

为一轮中DC-WCV的移动能量消耗;

为一轮中DC-WCV收集传感器节点感知数据的能耗;

为一轮中DC-WCV为锚点补充能量的能耗;

为DC-WCV给待充电节点补充能量时的能量消耗;

为一轮中传感器节点的能量消耗值;|A|为当前轮中的锚点数目;|n|为一轮中DC-WCV

服务的节点数量;η为DC-WCV为锚点或带充电节点补充能量时的能量补充效率;T

为一轮的周期长度,P

i

为节点i的能耗率;

为DC-WCV在传感器节点i处收集数据时能量消耗;

为当DC-WCV停留在锚点