《大規模可持續感測器網路的能量同步研究》是依託長沙理工大學，由李爍擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：大規模可持續感測器網路的能量同步研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：李爍
- 依託單位：長沙理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目針對可持續感測器網路的能效最佳化問題，提出一種分散式、層次化的網路能量同步機制。（1）研究基於無線能量傳輸技術的感測器網路能量模型，設計極小開銷的分散式拓撲控制機制和層次化的網路能量同步架構，實現大規模網路的分散化、區域化。（2）將執行器的路徑規劃轉換為空間域的線性規劃問題，採用多項式時間近似算法求解，得到其最優巡航軌跡，實現網路區域間的能量同步。（3）研究具有能量供應能力的無線感測器網路的充電特性，設計單主多從斯坦科爾伯格博弈的數據互動及無線能量傳輸算法，保證局部網路中節點間能量的動態同步。通過本項目的研究，將為實現大規模無線感測器網路的可持續工作提出一種有效的分散式多目標聯合最佳化方法，得到強可擴展的分散式計算架構，對基於無線能量傳輸的可持續感測器網路技術的發展起到一定的促進作用。
結題摘要
本項目從構造大規模可持續感測器網路的能量最佳化和同步問題出發，從建立網路能耗模型入手，研究了包含大規模可持續無線感測器網路的能耗最佳化路由及拓撲控制、執行器的移動數據收集及能量傳輸、數據互動和無線能量傳輸策略等方面。原有申請書中的研究目標全部完成，並在原有的項目計畫上進行了擴展。在大規模可持續無線感測器網路的能耗最佳化路由及拓撲控制的研究方面，分析並建立能量可再生場景下的網路能量狀態模型，以實現大規模網路的可持續工作為目標，設計基於仿生學的極小計算和通信開銷的分散式拓撲控制算法。在執行器的移動數據收集和能量傳輸方面，將移動執行器最優巡航軌跡和虛擬輪詢點停留時間的路徑規劃問題轉換成空間域下的線性規劃最佳化問題並求解。同時，引入雲計算和博弈論方法，實現了移動計算的網路資源共享下的能耗最佳化及資源合理配置。在數據互動和無線能量傳輸策略方面，提出了一種基於分散式能量與數據互動的斯坦科爾伯格博弈框架，實現能量補充與數據傳輸之間的吸能均衡。研究成果具有一定的理論價值，並投入實際套用。受本項目支持，相關研究成果已在《Wireless Communications and Mobile Computing》、ITSC、BigComp、ISPA/IUCC和CCC等國內外學術氣孔和會議上發表，並參會與同行進行了深入交流。共發表論文9篇，其中SCI收錄1篇、EI收錄5篇，獲得軟體著作權1項，培養碩士研究生4名。
