无人机启用物联网网络：基于带中继支持的 SWIPT 能源收集架构用于灾后响应
信号处理
2026-02-20 v1
摘要
由于无人机（UAV）广泛应用于灾后响应网络（DRN）中作为中继建立通信，因此有效的能源收集（EH）和能耗模型对于无人机辅助灾后响应网络（UAV-aided DRN）的研究正日益受到挑战。这在物联网（IoT）场景中尤为突出，此时多个用户希望与无人机通信。本文考察了将无人机连接到多个用户的可能性，其中无人机作为中继接收来自 DRN 的数据并传递至另一个网络，涉及两种 IoT 场景。第一种场景采用能源有限的常规方法，面临通信速率低和服务覆盖不足等挑战。而第二种场景采用同时无线信息和能量传输（SWIPT）技术为用户提供服务。考虑到灾后网络中用户传输能量的限制，应用 SWIPT 技术可最大化无人机获取的能源，从而提升所研究场景的效率。最后阐明了无人机在最短时间内为最大数量用户提供服务所需的能源。进一步考虑能源与无人机飞行时间之间的关系，定义了无人机飞行时间优化问题，获得最优网络参数。仿真结果表明所提出方案的有效性。
引用
@article{arxiv.2502.06271,
title = {UAV-Enabled IoT Networks: A SWIPT Energy Harvesting Architecture with Relay Support for Disaster Response},
author = {Hossein Mohammadi Firouzjaei and Javad Zeraatkar Moghaddam and Mehrdad Ardebilipour},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.06271},
year = {2026}
}