可充电无线传感器网络的充电规划设计

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1、分类号：TP393单位代码：10183研究生学号：2015522033密级：公开吉林大学硕士学位论文（学术学位）可充电无线传感器网络的充电规划设计TheDesignofWirelessRechargeableSensorNetworksChargingPlanning作者姓名：崔梦瑶专业：信号与信息处理研究方向：可充电无线传感器网络指导教师：董颖副教授培养单位：通信工程学院2018年6月—————————————————————可充电无线传感器网络的充电规划设计—————————————————————TheDesignofWireles

2、sRechargeableSensorNetworksChargingPlanning作者姓名：崔梦瑶专业名称：信号与信息处理指导教师：董颖副教授学位类别：工学硕士答辩日期：2018年6月2日未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果

3、。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿声明研究生院：本人同意《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》出版章程的内容，愿意将本人的学位论文委托研究生院向中国学术期刊（光盘版）电子杂志社的《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿，希望《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》给予出版，并同意在《中国博硕士学位论文评价数据库》和CN

4、KI系列数据库中使用，同意按章程规定享受相关权益。论文级别：硕士□博士学科专业：信号与信息处理论文题目：可充电无线传感器网络的充电规划设计作者签名：指导教师签名：年月日作者联系地址（邮编）：长春市朝阳区南湖大路5372号吉林大学南湖校区（130012）作者联系电话：15543762553摘要可充电无线传感器网络的充电规划设计物联网（InternetOfThings，IOT）是新时代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段，是真正意义上物物相连的互联网。现如今全球物联网应用增长态势明显，并且在未来物联网的市场也将潜力无限。

5、物联网的实质是通过信息传感设备如传感器、射频识别技术（RadioFrequencyIdentification，RFID）等，按照一定的约束协议将物品与互联网相连以实现通信与信息的交换，是一种具有监控、识别、定位、跟踪等行为能力的智能化网络。无线传感器网络（WirelessSensorNetworks，WSNs）作为物联网底层感知网络的组成部分，是一个由大量部署在特定监测区域内低能耗、小体积的传感器节点组成，并且各节点之间是以无线的方式相互通信的自组织型信息采集网络。它可以广泛地应用于车联网、医疗健康、环境监测及智能家居等众多物联网领域中

6、。在传统WSNs中，传感器节点能量的有限性一直是阻碍WSNs发展的关键因素。因此能够主动从周围环境中完成能量收集的可充电无线传感器网络（WirelessRechargeableSensorNetworks，WRSNs）受到国内外学者的普遍关注，并逐步成为了新的研究热点。WRSNs更加适用于那些传感器节点随机散布于危险、恶劣、无人员长期维护的场景，不再需要人为地去定期更换电池，而是从空间中捕获无线能量，能够有效地解决节点能量受限问题，保证监测网络的长久运行。WRSNs由一定量的可以收集能量的无线可充电传感器节点和若干个可移动的无线充电小车（

7、MobileCharger，MC）组成。网络内有能量补给需求的传感器节点会向基站发送充电请求，基站则向休整待命的MC发送充电使命，MC接到任务之后从基站出发移动到充电区域内开始一轮的充电调度工作。因此若想实现WRSNs的长久运行，则研究并设计出合理的充电规划是很重要的一环。本文将对WRSNs中的充电规划展开研究，主要从传感器网络模型和充电策略这两个方面来设计适用于WRSNs的充电规划，使得WRSNs在保证正常工作的前提下，同时具备较高的网络效用。文中主要工作和贡献包括以下几个方面：（1）提出一种基于CLP算法的单充电车WRSNs充电调度设

8、计。网络采用非均匀分簇的多跳路由协议，每个簇选取能量最低的节点作为簇头节点，移动充电车仅为簇头节点充电并收集簇内节点的能量信息。每一次充电调度完成后，移动充电车将所收集的能量信息发送至基站，基