无线充电传感网数据采集速率分配机制与算法研究

Renewable energy enables energy harvesting sensor network to recharge, which makes the provision of perpetual data service possible. Therefore, energy harvesting sensor network can be used in many applications. The mechanism of rate allocation in energy harvesting sensor network affects the network lifetime, energy consumption and monitoring quality seriously. Due to the dynamic characteristic of renewable energy, designing a fair and effective scheme of rate allocation is a challenging problem. This project is proposed to design a fair and effective scheme of data allocation in the presence of renewable energy sources, which aims to maximize the quality of collected data. The main contributions include: 1) building a framework to optimize the quality of data; 2) designing a reliable communication mechanism for energy harvesting sensor network; 3) presenting a distributed mechanism of rate allocation for data quality optimization. If the anticipated objectives of this project could be achieved, the output would provide a well-grounded theory for the application of energy harvesting sensor network, and further recommendation for its research.

新兴的无线充电传感器网络通过能量采集技术将环境能量转换为节点电能，使得实现传感器网络永久工作的设想成为可能。因此，无线充电传感器网络蕴藏着巨大的潜在应用价值。由于充电传感器网络的工作时间、能量消耗和监测质量都受到速率分配机制的影响，本项目针对目前充电传感器网络在可再生能源时变特性影响下难以实现公平的、有效的速率分配问题，围绕数据采集质量最优化，设计并实现适应可再生能源动态特性的最优数据采集速率分配机制与算法。主要创新研究工作包括：1) 建立数据质量优化框架；2) 设计适用于充电传感器网络的可靠通信机制；3) 提出适用于充电传感器网络优化数据质量的分布式速率分配机制。如果本课题能够完成预期目标，研究成果将为充电传感器网络的应用打下坚实的基础，并将为充电传感器网络技术的后续研究提供参考。

新兴的无线充电传感器网络通过能量采集技术将环境能量转换为节点电能，使得实现传感器网络永久工作的设想成为可能。因此，无线充电传感器网络蕴藏着巨大的潜在应用价值。由于充电传感器网络的工作时间、能量消耗和监测质量都受到速率分配机制的影响，本项目针对目前充电传感器网络在可再生能源时变特性影响下难以实现公平的、有效的速率分配问题，围绕数据采集质量最优化，设计并实现适应可再生能源动态特性的最优数据采集速率分配机制与算法。完成的重要研究工作包括：1) 建立数据质量优化框架；2) 设计适用于充电传感器网络的可靠通信机制；3) 提出适用于充电传感器网络优化数据质量的分布式速率分配机制。4) 提出适用于充电传感器网络的数据感知和路由机制。研究成果将为充电传感器网络的应用打下坚实的基础，并将为充电传感器网络技术的后续研究提供参考。