近日,实验室2023届毕业生陈岩同学的硕士学位论文《无线可充电传感网充电调度方法研究》获评校优秀硕士学位论文。
陈岩同学聚焦无线可充电传感网络(Wireless Rechargeable Sensor Network, WRSN)的充电调度问题,注意到现有工作主要关注于充电车的路径规划,而忽略了利用节点间的能量再分配(Energy ReDistribution, ERD)来提高充电效率的机会,深入探究了ERD辅助下的WRSN充电调度问题(ERD Assisted Charging Scheduling for WRSNs, ERDACS)。其把任务分为寻找1个以最小能量损失和最短时间跨度满足节点能量需求的充电调度。该文首先探究ERDACS问题的特点并提出解决该类问题的一般框架,并遵循该框架,探究了不同WRSN场景下具体的充电调度问题。
该文取得如下创新成果。
1、针对无线可充电传感网充电调度问题,通过把能量-时间联合优化问题解耦为能量损失优化问题和时间跨度优化问题,设计了一种两步法求解框架,它利用能量再分配机制来最小化无线能量中的能量损耗,为问题求解提供了新模式。
2、针对单充电车无线传感网无线充电场景,基于两步法框架提出了能量再分配辅助的单充电车充电调度算法。实验表明该算法与最新相关算法相比能量损耗降低超76%,时间跨度缩短超75%。
3、针对多充电车多基地站网络场景,基于线性优化、蚁群优化等优化算法,提出了多充电车协作充电调度算法。实验表明该算法与最新相关算法相比能量损耗降低超60%,时间跨度缩短超10%。
该项工作在《IEEE Internet of Things Journal》、《Ad hoc Networks》、《计算机研究与发展》等国内外期刊发表学术论文3篇,授权发明专利2项。