带充电站的能源中立网络中无人机供能传感器的覆盖性能

物联网（IoT）传感器预计的数量使得电池维护成为一项艰巨任务。尽管无电池物联网在技术上可行，但传感器应以某种方式被供能，无论是本地还是远程。无人机（UAV）可通过无线能量传输（WPT）回应这一需求。然而，为实现物联网网络整体的能源中立从而缓解维护问题，为 IoT 传感器提供能量与连接的 UAV 必须由具备多源能量收集（EH）能力的充电站补给。然而，由于这些传感器完全依赖 UAV 传输的功率，当 UAV 前往充电站补充电池时，其缺席会导致传感器中断并因此丧失覆盖。因此，除 UAV 参数（如电池容量与速度）外，必须仔细确定充电时长与充电站密度以避免这些中断。为此，本文使用随机几何推导 UAV 供能传感器的覆盖概率。我们的分析针对监管组织限制、实际整流天线与 UAV 模型以及传感器的最小功率需求，阐明了带充电站的能源中立 IoT 网络的基本权衡与设计准则。