>[0094] 所述融合模块，其用于采用融合的方式，将无线充电装置的个数减少至预设个数。 [00M]所述融合模块包括分类单元和融合单元。
[0096] 所述分类单元，其用于根据无线充电装置的位置，采用K均值聚类法将全部无线充 电装置分成K类;其中，所述K等于所述预设个数。
[0097] 所述融合单元，其用于从每一类中选取充电功率最接近此类平均充电功率的无线 充电装置的位置作为最终无线充电装置的位置。
[0098] W上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用W限制本发明，凡在本发明的精神和 原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种降低物联网传感节点充电延迟的方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤1，W对物联网中的所有传感节点充电的总充电时间为目标函数，W每个传感节点 所充电的能量不小于阔值为约束条件，构建总充电时间最小化的线性优化模型求解无线充 电装置的位置和个数;如果无解，则执行步骤2;反之，则执行步骤3; 步骤2,根据无线充电装置的位置的变化对传感节点的充电功率的改变，缩小无线充电 装置的位置所处的范围，并结合所述线性优化模型再次求解无线充电装置的位置和个数； 步骤3,判断无线充电装置的个数是否超过预设个数；是，则执行步骤4;否，则结束操 作； 步骤4,采用融合的方式，将无线充电装置的个数减少至预设个数。2. 根据权利要求1所述一种降低物联网传感节点充电延迟的方法，其特征在于，所述线 性优化模型如下所示：其中，所述T为所述总充电时间，所述为任一无线充电装置的充电时间，所述Pu为所 述任一无线充电装置对任一传感节点的充电功率，所述δ为所述阔值，所述N为传感节点的 总数，'，W/)为所述任一传感节点的位置坐标，（巧，巧）为所述任一无线充电装置的位置 坐标，所述α为所述任一无线充电装置对所述任一传感节点的充电功率的计算常数，所述0 为所述任一无线充电装置与所述任一传感节点距离的修正常数。3. 根据权利要求1所述一种降低物联网传感节点充电延迟的方法，其特征在于，所述步 骤2的具体实现包括如下步骤： 步骤21，构建包括所有传感节点的最小半径圆； 步骤22,在所述最小半径圆中，W每个传感节点为圆屯、，W不同半径画圆弧，并使无线 充电装置在任一传感节点的相邻圆弧上对所述任一传感节点的充电功率相差预设值，获取 充电功率范围相同的重叠区域； 步骤23,将无线充电装置的位置所处的范围缩小至所述重叠区域，并结合所述线性优 化模型再次求解无线充电装置的位置和个数。4. 根据权利要求3所述一种降低物联网传感节点充电延迟的方法，其特征在于，所述步 骤21的具体实现包括如下步骤： 步骤211，选取不在同一直线上并位于边界的任意四个传感节点； 步骤212,从所述任意四个传感节点中选取任意Ξ个传感节点画圆，并使所述圆包含所 述任意四个传感节点中余下的一个传感节点； 步骤213,选取未被选取并位于边界的任意一个传感节点，与所述任意Ξ个传感节点组 合成四个传感节点； 步骤214,将所述四个传感节点作为所述任意四个传感节点，返回循环执行步骤212和 步骤213,直至所有位于边界的传感节点均包含在一个圆内，结束循环，则最终所画的圆即 为所述最小半径圆。5. 根据权利要求1所述一种降低物联网传感节点充电延迟的方法，其特征在于，所述步 骤4的具体实现包括如下步骤： 步骤41，根据无线充电装置的位置，采用Κ均值聚类法将全部无线充电装置分成Κ类;其 中，所述Κ等于所述预设个数； 步骤42,从每一类中选取充电功率最接近此类平均充电功率的无线充电装置的位置作 为最终无线充电装置的位置。6. -种降低物联网传感节点充电延迟的系统，其特征在于，包括第一求解模块、第二求 解模块、判断模块和融合模块； 所述第一求解模块，其用于W对物联网中的所有传感节点充电的总充电时间为目标函 数，W每个传感节点所充电的能量不小于阔值为约束条件，构建总充电时间最小化的线性 优化模型求解无线充电装置的位置和个数;如果无解，则驱动第二求解模块工作;反之，贝U 驱动判断模块工作； 所述第二求解模块，其用于根据无线充电装置的位置的变化对传感节点的充电功率的 改变，缩小无线充电装置的位置所处的范围，并结合所述线性优化模型再次求解无线充电 装置的位置和个数； 所述判断模块，其用于判断无线充电装置的个数是否超过预设个数;是，则驱动融合模 块工作;否，则结束操作； 所述融合模块，其用于采用融合的方式，将无线充电装置的个数减少至预设个数。7. 根据权利要求6所述一种降低物联网传感节点充电延迟的系统，其特征在于，所述线 性优化模型如下所示：其中，所述Τ为所述总充电时间，所述为任一无线充电装置的充电时间，所述Pu为所 述任一无线充电装置对任一传感节点的充电功率，所述δ为所述阔值，所述N为传感节点的 总数，W.W;)为所述任一传感节点的位置坐标，魄，媒)为所述任一无线充电装置的位置 坐标，所述α为所述任一无线充电装置对所述任一传感节点的充电功率的计算常数，所述0 为所述任一无线充电装置与所述任一传感节点距离的修正常数。8. 根据权利要求6所述一种降低物联网传感节点充电延迟的系统，其特征在于，所述第 二求解模块包括最小半径圆构建单元、重叠区域生成单元和求解单元； 所述最小半径圆构建单元，其用于构建包括所有传感节点的最小半径圆； 所述重叠区域生成单元，其用于在所述最小半径圆中，W每个传感节点为圆屯、，W不同 半径画圆弧，并使无线充电装置在任一传感节点的相邻圆弧上对所述任一传感节点的充电 功率相差预设值，获取充电功率范围相同的重叠区域； 所述求解单元，其用于将无线充电装置的位置所处的范围缩小至所述重叠区域，并结 合所述线性优化模型再次求解无线充电装置的位置和个数。9. 根据权利要求8所述一种降低物联网传感节点充电延迟的系统，其特征在于，所述最 小半径圆构建单元包括四点选取子单元、四点画圆子单元、四点再选取子单元和循环驱动 子单元； 所述四点选取子单元，其用于选取不在同一直线上并位于边界的任意四个传感节点； 所述四点画圆子单元，其用于从所述任意四个传感节点中选取任意Ξ个传感节点画 圆，并使所述圆包含所述任意四个传感节点中余下的一个传感节点； 所述四点再选取子单元，其用于选取未被选取并位于边界的任意一个传感节点，与所 述任意Ξ个传感节点组合成四个传感节点； 所述循环驱动单元，其用于将所述四个传感节点作为所述任意四个传感节点，返回循 环驱动四点画圆子单元和四点再选取子单元工作，直至所有位于边界的传感节点均包含在 一个圆内，结束循环，则最终所画的圆即为所述最小半径圆。10. 根据权利要求6所述一种降低物联网传感节点充电延迟的系统，其特征在于，所述 融合模块包括分类单元和融合单元； 所述分类单元，其用于根据无线充电装置的位置，采用K均值聚类法将全部无线充电装 置分成K类;其中，所述K等于所述预设个数； 所述融合单元，其用于从每一类中选取充电功率最接近此类平均充电功率的无线充电 装置的位置作为最终无线充电装置的位置。
【专利摘要】本发明涉及一种降低物联网传感节点充电延迟的方法及系统，包括如下步骤：步骤1，以总充电时间为目标函数，以每个传感节点所充电的能量不小于阈值为约束条件，构建总充电时间最小化的线性优化模型求解无线充电装置的位置和个数；如果无解，则执行步骤2；反之，则执行步骤3；步骤2,缩小无线充电装置的位置所处的范围，并结合所述线性优化模型再次求解无线充电装置的位置和个数；步骤3，判断无线充电装置的个数是否超过预设个数；是，则执行步骤4；否，则结束操作；步骤4，采用融合的方式，将无线充电装置的个数减少至预设个数。本发明实现了在无线充电装置的个数不超过预设个数的同时，使总充电时间最小，并且大大降低了求解的复杂性。
【IPC分类】H02J7/00, H04W4/02, H04W84/18, H02J7/02
【公开号】CN105704666
【申请号】CN201610074314
【发明人】彭凯, 陈凯, 桂宾, 李俊峰, 胡国亮, 王栋云, 马威
【申请人】武汉珞佳伟业科技有限公司
【公开日】2016年6月22日
【申请日】2016年2月2日