实验室高振国老师和IEEE Fellow、美国路易斯安娜大学Hsiao-Chun Wu教授指导学生江洋撰写论文被顶刊《IEEE Internet of Things Journal》录用! 论文题目为Multicast Energy Cooperation Assisted Time-efficient Data Collection Scheduling in WSNs。目前已在线发表

https://doi.org/10.1109/JIOT.2024.3524060。

    在无线传感器网络（Wireless Sensor Networks, WSNs）中，通过利用无线能量传输（Wireless Power Transfer, WPT）技术从环境中获取能量并在节点之间进行能量共享（称为能量合作）可以缓解能源匮乏问题，并有效延长WSNs的生命周期。尽管之前的研究探讨了多种形式的能量合作，近期的研究强调了多播能量合作（Multicast Energy Cooperation, M-EC）在支持高效多节点能量共享方面的潜力。这种方法利用无线信号的广播特性，相较于传统的点对点单播能量合作（Unicast Energy Cooperation, U-EC）可能具有更高的效率。

    本文重点研究能量采集无线传感器网络（Energy Harvesting-WSNs, EH-WSNs）的M-EC辅助数据采集范式，并探讨其中的M-EC辅助数据采集调度（MECADCS）问题，旨在通过联合优化能量合作和数据采集的调度决策，最小化数据采集的完成时间。我们将MECADCS问题建模为一个混合整数非线性规划（Mixed Integer Non-Linear Programming, MINLP）问题，并证明其为NP难问题。此外，我们通过分段线性近似将MECADCS问题简化为混合整数线性规划（Mixed Integer Linear Programming, MILP）形式，但使用现有的成熟MILP求解器进行求解仍然计算复杂度较高。

    为快速获得较优解，我们提出了一种高效的基于贪心的传输调度算法（Greedy-based Data Transmission Scheduling Algorithm, GDTS），通过启发式方法确定能量合作和数据传输的调度，大幅加速计算速度，相较于精确求解器提升了104倍的计算效率。仿真结果表明，GDTS相比不使用能量合作的算法以及采用U-EC的算法显著减少了数据采集的完成时间。