无线可充电传感器网络中充电效率优化的充电调度方法研究的任务书.docx

无线可充电传感器网络中充电效率优化的充电调度方法研究的任务书
任务书
一、选题背景
无线可充电传感器网络(WirelessRechargeableSensorNetworks，简称WRSN)是传感器网络的一种新形态，其节点具有可充电电池，节点之间通过无线通信进行信息交换，节点通过无线充电器对自身电池进行充电。WRSN相比于传统传感器网络，更加灵活和可靠，能够为许多实际应用提供更好的支持。但是，WRSN节点电池的限制和充电效率的问题，仍然是WRSN研究中需要重点关注的问题。
目前，已经提出了一些充电调度算法，以提高WRSN充电效率。但这些方法在实践中还存在问题，如充电时间长、充电器位置限制、充电器能量消耗大等。因此，本研究将针对WRSN中的充电效率问题，提出更加有效的充电调度方法，以提高WRSN的实际应用效果。
二、研究目的和意义
WRSN作为一种新型无线传感器网络，已经被广泛应用于环境监测、物流管理、智能医疗等领域。充电效率的问题直接影响了WRSN的性能和实际应用效果。因此，本研究旨在通过提出更加有效的充电调度方法，来优化WRSN的充电效率，提高WRSN实际应用的效果和可靠性。
三、研究内容
本研究将针对WRSN中的充电效率问题，提出更加有效的充电调度方法，具体内容如下：
1.分析WRSN中充电效率的主要影响因素，包括节点密度、充电器放置位置、充电器能量消耗等。
2.设计并实现一种基于贪心算法的充电调度方法。该方法将充电器放置在WRSN覆盖范围内，通过计算节点充电需求和充电器能量分配，判断每个充电器的充电优先级，来实现WRSN中节点的高效充电。
3.通过实验和分析，验证所提出的充电调度方法的有效性和可行性。
四、研究难点
本研究所要解决的主要难点包括：
1.如何在现有的WRSN架构下，实现高效的充电调度。
2.如何兼顾充电效率和充电器能量消耗等因素，实现WRSN的高效充电。
五、研究方法
本研究将采用实验研究和模拟仿真相结合的研究方法。
1.设计和实现WRSN中节点充电需求和能量分配模型。
2.利用Matlab等工具，对所提出的充电调度方法进行模拟仿真。通过改变节点密度、充电器位置等因素，分析充电效率的影响。
3.在实际WRSN平台下进行测试和验证，分析充电效率和适用范围。
六、研究进度计划
本研究计划时间为一年。主要工作内容和进度计划如下：
第1-2个月：完成WRSN充电效率的研究和分析；
第3-4个月：设计和实现基于贪心算法的充电调度方法；
第5-8个月：利用Matlab等工具进行模拟仿真，分析充电效率的影响；
第9-12个月：在实际WRSN平台下进行测试和验证，分析充电效率和适用范围；
第13-14个月：撰写论文并进行论文答辩。
七、预期成果
1.提出一种有效的充电调度方法，解决WRSN中的充电效率问题。
2.在实际WRSN平台下进行测试和验证，证明所提出的充电调度方法的有效性和可行性。
3.完成论文的撰写和答辩，并具有发表价值。
八、经费预算
本研究经费预算共计30万元，主要包括研究设备、测试费用、论文编辑费等。其中，研究设备费用占80%，测试费用占15%，论文编辑费用占5%。
九、参考文献
1.MinhTran,MinKyungAn,GwanggilJeon,WirelessRechargeableSensorNetworks:ChallengesandOpportunities.IEEECommunicationsMagazine,vol.49,no.11,pp.114-120,November2011.
2.MaJ,ZhangY,ShiY,etal.Energyefficientchargingschedulingforwirelessrechargeablesensornetworks[C]//2015IEEEGlobalCommunicationsConference(GLOBECOM).IEEE,2015:1-6.
3.LiuY,ShiY,LiuF,etal.Wirelessrechargeablesensornetworks:Routingprotocoldesignandenergyefficiencyanalysis[J].JournalofNetworkandComputerApplications,2015,57:22-31.