能量收集系统中具信息源多样性的信息年龄研究

信息年龄（AoI）是物联网（IoT）系统的关键性能指标之一。及时的状态更新对许多物联网应用至关重要；然而，它们受到可用能量限制以及底层信息源不可靠性的严格约束。因此，状态更新的调度必须精心规划以节省能量，但与此同时，可能发生当需要一个状态更新时，却没有可靠的最新信息内容可供刷新。作为克服这些不确定性的一种解决方案，可采用多个跟踪同一感兴趣信号但具有不同能量成本与可靠性的源，我们称之为信息源多样性。我们考虑一个装备有限容量电池并从多个异构信息源收集状态更新的能量收集监测节点。我们研究了最小化平均 AoI 的策略，并评估了信息源多样性在系统性能中的作用。为此，我们将该问题建模为马尔可夫决策过程（MDP）。最优策略表示基于当前能量水平和监测节点处 AoI 的动作调度，例如来自某一源更新或保持空闲。我们分析了不同成本/AoI 分布组合下最优解的结构，并将最优策略的性能与尽可能传输的激进策略进行了比较。