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面向无线传感器网络的多无人机数据收集框架

信号处理 2019-12-05 v2 网络与互联网体系结构

摘要

在本文中,我们提出一种基于多无人机(UAV)的无线传感器网络框架设计。具体而言,我们旨在最小化部署与运营成本,并满足预算与功耗约束。为此,我们首先优化簇头(CH)的数量与位置,以保证从所有传感器收集数据。然后,为最小化数据收集飞行时间,我们优化无人机的数量与轨迹。据此,我们区分两种轨迹方式:1)无人机悬停在所访问 CH 正上方;2)无人机悬停在 CH 一定范围内。其结果包含数据收集设计的指导准则。随后讨论了传感器节点 K-means 聚类的特征。接下来,我们展示了轨迹规划最优解与启发式解的性能。遗传算法被证明仅以 3.5%3.5\% 的退化接近最优。研究了轨迹方式、环境与无人机高度的影响。最后,讨论了无人机轨迹的公平性。

关键词

引用

@article{arxiv.1910.10792,
  title  = {Multi-UAV Data Collection Framework for Wireless Sensor Networks},
  author = {Safwan Alfattani and Wael Jaafar and Halim Yanikomeroglu and Abbas Yongacoglu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1910.10792},
  year   = {2019}
}

备注

To be presented at 2019 IEEE Global Communications Conference (Globecom)