可充電無線E+E傳感器網(wǎng)絡(luò)策略
無線E+E傳感器網(wǎng)絡(luò)興起和發(fā)展成為數(shù)字信息世界和物理真實(shí)世界的紐帶，為信號(hào)與信息處理方向的研究帶來了新的機(jī)遇，同時(shí)，無線E+E傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究也面臨著*的挑戰(zhàn)。無線E+E傳感器網(wǎng)絡(luò)能量相關(guān)問題始終是該領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問題。無線E+E傳感器節(jié)點(diǎn)能源受限一直是阻礙無線E+E傳感器網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)期工作的瓶頸。

可充電無線E+E傳感器網(wǎng)絡(luò)策略
已有學(xué)者在無線E+E傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)路由、MAC協(xié)議、能量控制、跨層優(yōu)化及外部能量獲取領(lǐng)域進(jìn)行研究。近年來，新興的無線能量傳輸技術(shù)為無線E+E傳感器節(jié)點(diǎn)能量補(bǔ)給帶來了曙光。對(duì)無線E+E傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行遠(yuǎn)距離無線能量補(bǔ)給，可有效地解決無線E+E傳感器節(jié)點(diǎn)能源受限的問題，然而國(guó)內(nèi)外對(duì)引入無線能量傳輸設(shè)備后的無線E+E傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究才剛起步。利用*化方法，通過深入分析引入無線能量補(bǔ)給設(shè)備的無線E+E傳感器網(wǎng)絡(luò)模型，提出一系列優(yōu)化問題并求解，得到不同網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)下的無線能量補(bǔ)給設(shè)備和無線傳感網(wǎng)絡(luò)的工作策略。研究成果如下：提出單基站可充電無線E+E傳感器網(wǎng)絡(luò)靜態(tài)拓?fù)湎碌膭?dòng)態(tài)模型。該動(dòng)態(tài)模型反映無線E+E傳感器節(jié)點(diǎn)和無線能量補(bǔ)給設(shè)備在不同時(shí)刻需要滿足的約束條件。無線能量補(bǔ)給設(shè)備通過遍歷網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有E+E傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行能量補(bǔ)給，使其不會(huì)因?yàn)榉烹娺^度而失效。為盡可能減少無線能量補(bǔ)給設(shè)備的工作時(shí)間而更長(zhǎng)地駐留在維護(hù)站，提出了動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)模型下的優(yōu)化問題，并通過推導(dǎo)和證明將其轉(zhuǎn)化為具有等優(yōu)性的線性規(guī)劃問題。求解該優(yōu)化問題后，得到無線能量補(bǔ)給設(shè)備的*遍歷路徑、充電時(shí)長(zhǎng)和無線E+E傳感器網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)路由策略。提出單基站可充電無線E+E傳感器網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)拓?fù)湎碌膭?dòng)態(tài)模型。在該模型中，無線能量補(bǔ)給設(shè)備在遍歷無線E+E傳感器網(wǎng)絡(luò)中不同節(jié)點(diǎn)時(shí)，也擔(dān)任數(shù)據(jù)收集任務(wù)，從節(jié)點(diǎn)處接收數(shù)據(jù)。而被充電的節(jié)點(diǎn)作為簇頭節(jié)點(diǎn)從簇內(nèi)其他節(jié)點(diǎn)處接收信息，并直接傳輸給無線能量補(bǔ)給設(shè)備。由于無線能量補(bǔ)給設(shè)備需要遍歷網(wǎng)絡(luò)中所有E+E傳感器節(jié)點(diǎn)，那么擔(dān)任簇頭的E+E傳感器節(jié)點(diǎn)和簇的劃分不是固定不變的。與靜態(tài)拓?fù)淠Ｊ较碌哪Ｐ筒煌枰芯坎煌瑫r(shí)刻不同E+E傳感器節(jié)點(diǎn)需要滿足的約束條件，并提出相應(yīng)的優(yōu)化問題。通過求解該優(yōu)化問題，得到單基站可充電無線E+E傳感器網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)拓?fù)淠Ｊ较鹿?jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)分簇策略、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)路由策略及無線能量補(bǔ)給設(shè)備的工作策略。提出多基站可充電無線E+E傳感器網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)模型。在較為廣闊的區(qū)域內(nèi)布設(shè)多個(gè)基站，可有效地減少無線E+E傳感器網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)木嚯x和跳數(shù)，從而降低無線E+E傳感器節(jié)點(diǎn)的能耗。

可充電無線E+E傳感器網(wǎng)絡(luò)策略
通過分析之前兩個(gè)研究成果，提出無線E+E傳感器節(jié)點(diǎn)活躍度的概念，建立多基站可充電無線E+E傳感器網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)模型并提出相應(yīng)優(yōu)化問題。通過求解該優(yōu)化問題，得到在zui大化網(wǎng)絡(luò)中E+E傳感器節(jié)點(diǎn)活躍度目標(biāo)下的數(shù)據(jù)路由、通信功率控制及無線能量補(bǔ)給設(shè)備動(dòng)態(tài)且周期的工作策略。