基于移动充电设备的无线传感网络充电策略研究综述
2022年电子技术应用第2期
陈雅倩，焦万果，周 磊
南京林业大学 信息科学技术学院，江苏 南京210037
摘要： 近年来，利用移动充电设备为传感器节点补充能量，消除电池供电方式导致的网络生存期限制，成为传感器网络的研究热点。从多个角度介绍基于移动充电设备的无线传感器网络充电策略的研究现状，总结了基于移动充电车或无人机的充电策略，在充电方式选择、路径优化、充电设备数量优化等方面的研究成果，并讨论充电策略研究所面临的挑战以及未来可能的研究方向。
中图分类号： TN99
文献标识码： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.211815
中文引用格式： 陈雅倩，焦万果，周磊. 基于移动充电设备的无线传感网络充电策略研究综述[J].电子技术应用，2022，48(2)：4-10，40.
英文引用格式： Chen Yaqian，Jiao Wanguo，Zhou Lei. A review on the charging strategy of wireless sensor networks utilizing mobile charging devices[J]. Application of Electronic Technique，2022，48(2)：4-10，40.
文献标识码： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.211815
中文引用格式： 陈雅倩，焦万果，周磊. 基于移动充电设备的无线传感网络充电策略研究综述[J].电子技术应用，2022，48(2)：4-10，40.
英文引用格式： Chen Yaqian，Jiao Wanguo，Zhou Lei. A review on the charging strategy of wireless sensor networks utilizing mobile charging devices[J]. Application of Electronic Technique，2022，48(2)：4-10，40.
A review on the charging strategy of wireless sensor networks utilizing mobile charging devices
Chen Yaqian，Jiao Wanguo，Zhou Lei
School of Information Science and Technology，Nanjing Forestry University，Nanjing 210037，China
Abstract： In recent years, utilizing mobile charging devices to supplement the energy of wireless sensor nodes, which can eliminate the limitation on network lifetime caused by the battery power, has been a research hotspot of the wireless sensor network. In this paper, we first introduce the research actuality of the charging strategy of the wireless sensor network by using mobile charging devices from different aspects. Then, the paper summarizes research results obtained by charging strategies using mobile charging vehicle or unmanned aerial vehicle, which include charging manner selection, travelling path optimization, the number of charging device minimization, and etc. At last, the challenge and future research direction of the wireless charging policy are discussed.
Key words : wireless sensor network；mobile charging vehicle(MCV)；charging mode；path optimization
0 引言
无线传感器网络(Wireless Sensor Networks，WSNs)是由部署在监控区域内许多微小型传感器节点以自组织方式构成，通过无线数据传输方式形成的一个单跳或者多跳的无线网络。在传统的无线传感器网络中，受传感器尺寸和成本限制，导致无线传感器网络能量和处理能力受限，尤其是能量方面，传感器采用电池供电且更换困难，使得无线传感器网络无法持续获得能量供应，导致网络生存期受限，严重限制了传感器技术的发展和应用。
为了充分利用有限的能量延长网络生存期，很多工作通过设计高能效的多址接入、路由协议等，在保障网络基本功能的基础上，有效地改善了网络生存期。如文献[1]提出的最小总能量路由算法，通过选择沿总传输能量最小的路由来延长网络的寿命；文献[2]提出的流增强算法，通过归一化剩余能量来衡量一跳所消耗的能量，避免一些节点能量消耗过快。除了路由算法，拓扑控制也是延长网络生命周期的重要方法。文献[3-4]通过提出节点聚类算法，改善网络拓扑结构，降低无线传感器网络的平均能耗、延长网络寿命。然而，由于传感器节点能量有限，这些工作只能让传感器网络生存期得到有限的改善。
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作者信息：
陈雅倩，焦万果，周 磊
(南京林业大学 信息科学技术学院，江苏 南京210037)
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