面向路由非对称无线可充电传感网络的移动充电器定向无线电能传输充电

无线可充电传感网络（WRSN）中用于为节点无线充电的移动充电调度是一个极具前景但仍处于发展阶段的研究领域。现有研究多假设对称环境，即两地之间相反方向的路由开销被视为相同。然而，地形限制及风或水流等多种因素可能使实际环境中的路由对称假设失效，从而显著限制这些解决方案在路由非对称 WRSN（RA-WRSN）中的性能。为解决 WRSN 移动充电调度中的路由非对称挑战，本文系统研究了底层的非对称定向移动充电器（DMC）充电调度（ADMCCS）问题，旨在满足网络节点充电需求的同时最小化能量损耗。采用 DMC 模型是因为其结果可轻易应用于全向移动充电器（OMC）的特例情况。为求解 ADMCCS 问题，我们提出了一个四步框架。首先，使用我们设计的基于 K-means 的充电位置生成（KCPG）算法选择最小规模的高效充电位置集，以解决充电位置选择空间无限的挑战。其次，使用最优算法确定这些位置处最小规模的功能等价方向集，以应对充电方向无限的挑战。随后，通过构建并求解非线性规划（NLP）问题，获得这些位置处所有方向的最优能量传输时长。最后，将用于非对称旅行商问题的 Lin-Kernighan 启发式（LKH）算法进行适配以获得高概率最优环路，从而解决路由非对称挑战。