[发明专利]一种基于凸包选择的定点无线充电基站部署方法

说明书

本发明公开了一种基于凸包选择的定点无线充电基站部署方法。现有无线可充电传感器网络的充电基站位置规划缺少灵活性，实际应用中存在一定的不足。本发明如下：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、求出候选基站的部署位置，并确定候选基站的覆盖节点集合。三、确定充电基站的部署位置。四、将步骤二和三确定的各基站部署位置上布置充电基站。本发明通过对各普通节点计算凸包的方式，提高充电基站部署位置的效果，并大大减小了计算量。本发明摆脱了现有方法中需要事先假设基站在某些固定区域的束缚，根据无线传感器网络中无线可充电传感器的位置信息。

技术领域

本发明属于无线可充电传感器网络技术领域，具体涉及一种基于凸包选择的定点无线充电基站部署方法。

背景技术

5G技术在通信速度、功耗等方面有巨大的提升，因此，互联网也从移动互联迈向智能互联，我们的生活也会随着5G时代的到来变得十分便捷。传感器设备是实现智能互联的基础，无线充电技术为传感器网络的能源问题提供了解决思路，于是无线可充电传感器应运而生。在无线可充电传感器网络中，最重要的问题是如何部署最少的充电基站去满足整个传感器网络的能源需求，充电基站的造价很高，如何选择充电基站类型，并且减少冗余基站，可以有效降低整个传感器网络的运行成本。

目前，关于无线可充电传感器网络的充电基站部署问题，针对充电基站不同的特点，已有一些研究。郝鹏等人在专利《一种基于波束成形的方向自适应无线充电技术》(专利号：CN103441583A)中，提出了一种基于波束成形技术的无线充电技术，这种技术相对于电磁感应式无线充电方式，可以提高无线充电的距离，而且相对于谐振式无线充电方式能提高无线充电的效率，但是专利中只针对单个充电基站的工作模式，没有涉及传感网中无线充电基站个数的优化。吴以凡等人在专利《一种面向传感器网络的非接触式充电节点部署方法》(专利号：CN201310276000.X)中，提出了一种无线充电基站的位置规划方法。该方法先将需要充电的区域网格化，所有的传感器器节点都在网格内部，然后在网格的格点之上部署无线充电基站，这种部署方法部署的基站不一定在最佳位置上，且充电基站位置规划缺少灵活性，实际应用中存在一定的不足，此外，他还假设了充电基站有一个充电半径，充电半径的取值会对充电基站的部署个数造成一定数量的误差。因此，使用充电距离较远的无线充电基站，提出一种充电基站位置可以灵活规划，充电基站个数能够得到优化的基站部署方法十分重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于凸包选择的定点无线充电基站部署方法。

本发明的具体步骤如下：

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。将1赋值给i。

步骤2、求出候选基站的部署位置，并确定候选基站的覆盖节点集合。

2-1、建立初始为空集的候选基站集合S_i。建立候选传感器集合CU。候选传感器集合CU，令候选传感器集合CU与普通节点集合U相等。

2-2、根据候选传感器集合CU内各个普通节点的坐标，求出候选传感器集合CU的凸包，将1赋值给k。