[发明专利]无线可充电传感器网络的定点充电基站部署方法

摘要

本发明公开了一种无线可充电传感器网络的定点充电基站部署方法。先有无线可充电传感器的部署方法均为充电基站假设了一个充电半径或一个充电范围，但针对不同无线可充电传感器，同一充电基站的充电范围不同。一、建立平面直角坐标系，将与n个无线可充电传感器分别位置对应的n个普通节点放入平面直角坐标系。二、求出普通节点集合中每个普通节点对应的候选基站位置，并确定各候选基站覆盖节点集合。三、选出一个最终基站。四、重复执行步骤二和三，直至所有无线可充电传感器均被充电基站覆盖。本发明在布置充电基站时，不设定固定的充电半径，而是引入不同无线可充电传感器的功率作为变量，进一步节约了充电成本。

主权项

1.无线可充电传感器网络的定点充电基站部署方法，其特征在于：步骤1、建立平面直角坐标系，将与n个无线可充电传感器分别位置对应的n个普通节点放入平面直角坐标系；n个普通节点组成的集合为普通节点集合U＝{u1,u2,u3,…,un}；将1赋值给f；步骤2、求出普通节点集合U中每个普通节点对应的候选基站位置，并确定各候选基站覆盖节点集合；2‑1、将1赋值给i；将2赋值给k；2‑2、将普通节点集合U中第i个普通节点ui的位置作为第i个候选基站ci的位置，得到第i个候选基站ci的坐标(ai1,bi1)；将第i个节点ui作为第i个候选基站ci的第1个覆盖节点pi1加入第i个候选基站的覆盖节点集合Qi，得到第i个候选基站ci的第1个覆盖节点pi1的坐标为(xi1,yi1)；2‑3、取第i个候选基站的覆盖节点集合Qi在普通节点集合U中的绝对补集内，与第i个候选基站ci距离最近的普通节点，作为第i个候选基站ci的第k个覆盖节点pik，加入第i个候选基站的覆盖节点集合Qi，得到第i个候选基站ci的第k个覆盖节点pik的坐标为(xik,yik)；2‑4、第k‑1次更新第i个候选基站ci的坐标为(aik,bik)；aik的表达式如式(1)所示，bik的表达式如式(2)所示，式(1)和(2)中，a_i(k‑1)为第i个候选基站c_i进行第k‑1次更新前的横坐标；b_i(k‑1)为第i个候选基站c_i进行第k‑1次更新前的纵坐标；w_ij表示第i个候选基站c_i的第j个覆盖节点p_ij对应的无线可充电传感器的功率；β的取值为η为充电基站与无线可充电传感器紧挨在一起时的传输效率；α的取值为G_t为充电基站的发射天线的增益；G_t为无线可充电传感器的接收天线的增益；λ为充电基站与无线可充电传感器进行无线传输时所用电磁波的波长；2‑5、计算第i个候选基站ci的下限功率P′的表达式如式(3)所示，之后进入步骤2‑6；式(3)中，d_ij为第i个候选基站c_i的第j个覆盖节点p_ij与第i个候选基站c_i的距离；2‑6、若P′≤Pt，且普通节点集合U中还存在不属于第i个候选基站ci的覆盖节点集合Qi的元素，则将k增大1，并重复执行步骤2‑3至2‑5；Pt为充电基站的额定功率；若P′≤Pt，且普通节点集合U中的所有元素均属于第i个候选基站ci的覆盖节点集合Qi，则直接进入步骤2‑7；若P′＞Pt，则将第i个候选基站ci的第k个覆盖节点pk从第i个候选基站的覆盖节点集合Qi中删除，以(ai(k‑1),bi(k‑1))作为第i个候选基站ci的坐标，并进入步骤2‑7；2‑7、若i

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