能源采集IoT网络中基于部分电池状态信息的最低复杂度AoI最优状态更新控制

对于由多个能源采集传感器、一个具有缓存功能的边缘节点以及多个监视器组成的双跳IoT系统，边缘节点上的状态更新控制问题（该控制仅具有部分电池状态信息, pBSI)被形式化为pBSI问题。引入推断pBSI的概念，以降低无噪声单传感器pBSI问题的状态空间规模，从而通过价值迭代算法获得最优策略。建立了通用单传感器状态更新问题的期望时序平均AoI性能下界。对于单传感器pBSI问题，提出一种称为当前-下一个(CN)策略的半闭形式策略，并提出一种单迭代时间复杂度与电池容量平方成正比的高效后更新价值迭代算法。进一步利用加权更新增益竞争(WUGC)方法，将CN策略扩展至多传感器场景。单传感器场景中的数值结果表明，CN策略在 various 能源到达过程下几乎最优。对于100个传感器的IoT系统仿真显示，在伯努利能源到达过程中，WUGC-CN策略优于最大AoI优先策略和基于随机调度的CN策略。