[发明专利]一种无线传感器网络中单对多移动能量补充方法

摘要

本发明公开了一种无线传感器网络中单对多移动能量补充方法，属于无线可充电传感器网络的能量补充领域。移动能量补充装置MC维护着一棵的B+树，叶子节点为簇，根据请求充电节点的位置信息，将该节点插入到B+树中合适的簇中，在完成充电后从树中删除该节点。移动能量补充装置MC根据簇内节点的剩余能量总和及其与簇中心的距离信息计算各个簇的虚拟力，将虚拟力最大的簇作为充电候选簇。当移动能量补充装置MC在簇内充电时，依据剩余能量和位置信息周期性计算其与簇内各节点之间的虚拟力，并调整其位置到受力平衡点以实现对簇内各节点进行一对多充电。本发明基于节点位置信息将充电请求节点进行分簇，实现了对簇内各个节点的同时充电。

主权项

1.一种无线传感器网络中单对多移动能量补充方法，其特征在于：包括如下步骤：Step1、建立一个无线可充电传感器网络模型：在一定的监测区域内随机地部署50～300个传感器节点，一个移动能量补充装置以及对应的基站；Si表示传感器节点构成的集合，其中下标i表示第i个传感器节点；每个传感器节点自身携带的电池容量为Einit，维持第i个传感器节点生存能量阈值为ETi，能量消耗周期为ECi；初始时Si(flag(i)＝0,mark(i)＝-1)，基站位于监测区域的中间位置，用于收集传感器节点的信息以及与移动能量补充装置MC进行通信；移动能量补充装置MC的电池容量为E，移动速度为V(m/s)；Step2、根据无线可充电传感器网络节点信息创建一棵B+树，将所有能量低于阈值的节点插入到B+树中，对所有的节点进行分类成簇；Step3、根据以上方法建立一棵B+树，得到多个节点簇，通过使用簇内节点的剩余能量以及移动能量补充装置MC与簇中心的距离信息计算各个簇的虚拟力大小，为虚拟力最大的簇优先服务，移动能量补充装置MC移动到簇内，利用簇内节点与移动能量补充装置MC的虚拟力，移动能量补充装置MC会移动到各节点虚拟力受力平衡的位置，并对簇内所有节点进行能量补充；Step4、当有节点充电完成以后，移动能量补充装置MC将会在剩下的节点的力的作用下，移动到新的受力平衡的位置，并继续充电，直到簇内的所有的节点能量被补充完成；将充完电的簇从B+树中删除，再移动到下一个簇，直到B+树中所有的节点被删除。