美國E+E無線可充電傳感器研究
無線傳感器網(wǎng)絡是21世紀信息獲取zui重要、zui基本的技術之一,，具有重大的實際應用背景和戰(zhàn)略研究價值,。然而由于傳感器節(jié)點體積較小,，攜帶的能量有限,，并且傳感器網(wǎng)絡中普遍存在能耗不均衡現(xiàn)象，因此能量問題成為當前傳感器網(wǎng)絡實際部署和應用所要克服的zui重要的難題之一,。

美國E+E無線可充電傳感器研究
無線可充電傳感器網(wǎng)絡解決方案能夠緩解乃至消除無線傳感器網(wǎng)絡的能量瓶頸,。已有研究工作利用單個或多個高能量儲備的移動充電節(jié)點為各傳感器節(jié)點實施近距離無線充電來保證傳感器節(jié)點的存活，而MC可以在一個服務站節(jié)點（S, service Station）更新自身能量,。這種方案具有高可控性,、高可預測性及高效率，并且從理論上能夠*解決無線傳感器網(wǎng)絡的能量問題,，因此受到廣泛關注和深入研究,。其中，充電規(guī)劃是zui核心和zui基本的研究問題之一,，優(yōu)化的充電規(guī)劃能夠利用zui少的資源獲得zui高的網(wǎng)絡效用,。充電規(guī)劃的相關算法和思路還可以用于設計服務分發(fā)、物流運輸?shù)仁芟拶Y源的調(diào)度問題,，具有廣泛的應用基礎,。
本論文從無線可充電傳感器網(wǎng)絡中充電規(guī)劃可調(diào)度性判定問題入手，研究基于單MC和多MC的充電規(guī)劃設計,，在保證可靠充電服務的條件下,，zui小化充電系統(tǒng)的總代價。本論文的主要工作和貢獻包括：（1）提出充電規(guī)劃可調(diào)度性的概念，并提出判定充電規(guī)劃可調(diào)度的充分條件和必要條件,。充電規(guī)劃的可調(diào)度性是指給定充電系統(tǒng)的硬件配置,，是否能夠讓。MC根據(jù)某個充電方案進行充電,，使得傳感器網(wǎng)絡達到目標生命期,。在設計MC的充電方案之前，根據(jù)本論文提出的充分條件和必要條件,，收集傳感器網(wǎng)絡相關參數(shù)后可以直接對充電規(guī)劃的可調(diào)度性進行高效的判定,。對于任意充電規(guī)劃，如果它滿足充分條件,，則可調(diào)度,，同時可構(gòu)造出一個可行的充電方案；如果它不滿足必要條件,，則不可調(diào)度,，任何充電方案都不能使傳感器網(wǎng)絡達到目標生命期。（2）針對采用單個MC的一般性傳感器網(wǎng)絡,，提出可行充電方案的一般性描述方程以及周期性貪心充電方案,。任何充電方案可行當且僅當它滿足該描述方程；針對不同應用目標,，可以將描述方程轉(zhuǎn)化成充電方案的優(yōu)化方程形式進行求解,。PGC方案對描述方程進行約束，大大簡化它的形式,，從而能夠以線性時間復雜度構(gòu)造出可行的充電方案,。（3）針對采用單個MC的能耗不均衡的傳感器網(wǎng)絡，提出按需貪心充電方案和一種S部署方案,。CoD方案充分考慮傳感器網(wǎng)絡能耗不均衡的特點,，每一輪只為剩余工作時間小于臨界閾值的傳感器節(jié)點進行充電，在理論上保證所有傳感器節(jié)點不死亡的條件下,，能夠顯著降低MC的總移動距離,，從而提高其充電效率。實驗數(shù)據(jù)表明,，與采用周期性充電方案的相關工作比較,，CoD方案能夠降低MC約50%的總移動距離。在采用按需充電方案時,，由于每個傳感器節(jié)點的充電頻率相差很大,，因此提出一種將S部署在傳感器網(wǎng)絡能耗熱點區(qū)域的方案。實驗數(shù)據(jù)表明,，綜合使用CoD方案和S部署方案能夠進一步降低MC約20%的總移動距離,。當傳感器網(wǎng)絡能耗較為均衡時,，CoD方案退化成PGC方案。（4）針對采用多個MC的大規(guī)模傳感器網(wǎng)絡,，提出基于回路的貪心充電方案,。本論文指出充電規(guī)劃中所需zui少數(shù)量的。MC問題與距離受限的多回路運輸問題之間存在本質(zhì)差別,，并將前者分解為兩個緊耦合的NP*子問題,。首先基于回路可調(diào)度的充分條件將傳感器網(wǎng)絡劃分成若干可調(diào)度的回路，然后根據(jù)啟發(fā)式規(guī)則將這些回路分配給zui少數(shù)量的MC,同時以極低的復雜度構(gòu)造每個MC為各個回路的充電方案,。實驗數(shù)據(jù)表明,，TGC方案使用的MC數(shù)量僅為相關工作的20%-40%,而并且不超過理論下界的1.1倍。當整個傳感器網(wǎng)絡能夠被單個MC在一輪中充電時,，TGC方案退化成PGC方案,。（5）提出無線可充電傳感器網(wǎng)絡中充電規(guī)劃的一般性設計思路，并舉例進行驗證,。

美國E+E無線可充電傳感器研究
基于無線可充電傳感器網(wǎng)絡相關工作,，歸納出設計充電規(guī)劃軟硬件兩個層面的六個重要維度。分析對比每個維度中不同類型方案的優(yōu)缺點,，并指出每種方案的適用場景,，為設計不同需求和不同應用場景的無線可充電傳感器網(wǎng)絡提供方案建議和理論依據(jù)。