基于移動充電設備的無線傳感網絡充電策略研究綜述
2022年電子技術應用第2期
陳雅倩，焦萬果，周 磊
南京林業大學 信息科學技術學院，江蘇 南京210037
摘要： 近年來，利用移動充電設備為傳感器節點補充能量，消除電池供電方式導致的網絡生存期限制，成為傳感器網絡的研究熱點。從多個角度介紹基于移動充電設備的無線傳感器網絡充電策略的研究現狀，總結了基于移動充電車或無人機的充電策略，在充電方式選擇、路徑優化、充電設備數量優化等方面的研究成果，并討論充電策略研究所面臨的挑戰以及未來可能的研究方向。
中圖分類號： TN99
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.211815
中文引用格式： 陳雅倩，焦萬果，周磊. 基于移動充電設備的無線傳感網絡充電策略研究綜述[J].電子技術應用，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.
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.211815
中文引用格式： 陳雅倩，焦萬果，周磊. 基于移動充電設備的無線傳感網絡充電策略研究綜述[J].電子技術應用，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
無線傳感器網絡(Wireless Sensor Networks，WSNs)是由部署在監控區域內許多微小型傳感器節點以自組織方式構成，通過無線數據傳輸方式形成的一個單跳或者多跳的無線網絡。在傳統的無線傳感器網絡中，受傳感器尺寸和成本限制，導致無線傳感器網絡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，使得無線傳感器網絡無法持續獲得能量供應，導致網絡生存期受限，嚴重限制了傳感器技術的發展和應用。
為了充分利用有限的能量延長網絡生存期，很多工作通過設計高能效的多址接入、路由協議等，在保障網絡基本功能的基礎上，有效地改善了網絡生存期。如文獻[1]提出的最小總能量路由算法，通過選擇沿總傳輸能量最小的路由來延長網絡的壽命；文獻[2]提出的流增強算法，通過歸一化剩余能量來衡量一跳所消耗的能量，避免一些節點能量消耗過快。除了路由算法，拓撲控制也是延長網絡生命周期的重要方法。文獻[3-4]通過提出節點聚類算法，改善網絡拓撲結構，降低無線傳感器網絡的平均能耗、延長網絡壽命。然而，由于傳感器節點能量有限，這些工作只能讓傳感器網絡生存期得到有限的改善。
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作者信息：
陳雅倩，焦萬果，周 磊
(南京林業大學 信息科學技術學院，江蘇 南京210037)
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