软件学报

作者：葛海江,许星原,刘思杞,池凯凯,邱杰凡

单位：葛海江，浙江工业大学 计算机科学与技术学院, 浙江 杭州 310023;杭州职业技术学院 信息工程学院, 浙江 杭州 31001811,许星原，浙江工业大学 计算机科学与技术学院, 浙江 杭州 31002302,刘思杞，浙江工业大学 计算机科学与技术学院, 浙江 杭州 31002303,池凯凯，浙江工业大学 计算机科学与技术学院, 浙江 杭州 31002304,邱杰凡，浙江工业大学 计算机科学与技术学院, 浙江 杭州 31002305

关键词：射频能量捕获;能量源布置;网络功耗

基金：国家自然科学基金（61872322）；浙江省基础公益研究计划（LGG18F020005）

射频能量捕获是应对无线网络节点能量受限的有效方法之一.射频能量源（energy source，简称ES）的布置位置和发送功率决定了各个节点的能量捕获功率.现有的研究工作大部分考虑的是没有给定侯选位置的场景.然而，在实际应用场景中，网络区域往往存在很多不可布置能量源的区域，使得能量源只能在一些合理的候选位置中布置.目前仅有少量相关工作研究如何在ES的候选布置位置中选择合适布置位置.已知节点位置、节点的能量捕获功率需求值、ES的个数以及ES的候选布置位置.研究并设计了最小化ES总供能的ES布置与发送功率设置方案.首先将该问题建模为混合整数规划问题；然后分别提出了一种具有较低复杂度的启发式算法和一种能够达到更小总供能的基于遗传算法的算法.仿真结果表明，与布置位置随机挑选法相比，这两种算法的网络总功耗降低了约90%，而遗传算法可达到比启发式算法高约35%的节能效果.因此，基于遗传算法的布置算法可用于中小规模的ES布置场景，而启发式算法可用于大规模的ES布置场景.

来源：2019年第S1期

《软件学报》期刊编辑部

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