CN109862612B - 基于双功能小车移动路径规划的数据收集和无线充电方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于双功能小车移动路径规划的数据收集和无线充电方法，包括获取目标网络的数据参数；构建效用函数；选择目标网络中的锚点；为所有传感器节点分配唯一所属的锚点；构建DC‑WCV巡游路径；双功能小车按照构建的DC‑WCV巡游路径对网络进行巡游完成网络节点的数据收集和无线充电。本发明提供的这种基于双功能小车移动路径规划的数据收集和无线充电方法，通过构建与移动能耗相关的效用函数对小车路径进行限制，同时通过选取锚点并将传感器节点分配给锚点，从而构建DC‑WCV巡游路径，因此本发明方法能够能够有效减少DC‑WCV的移动能耗，延长***网络的生命期，而且可靠性高。
Description
技术领域
本发明具体涉及一种基于双功能小车移动路径规划的数据收集和无线充电方法。
背景技术
信息获取、传递、处理以及利用是信息化生产工具的重要组成部分，信息获取更是信息化开展的重要环节之一。随着电子通信技术、计算机网络技术、基于射频的无线充电技术、能量收集技术以及数据收集方式等的迅速发展，无线可充电传感器网络(wirelessrechargeable sensor network,WRSN)在环境监控、信息传输、家庭自动化以及交通控制中具有较多的应用，成为监控环境和信息数据获取的重要手段之一。然而，传感器节点用于通信的能量均来自能量获取模块和能量存储模块，高效的数据收集又与节点电池能量、网络中数据传输路由、节点分布、链路约束以及基站部署位置等紧密相关，这使得数据收集和无线充电一直是WRSN的关键研究问题。
为解决上述问题，近年来各国学者基于双功能小车simultaneous DataCollection and Wireless Charging Vehicle(DC-WCV)做了大量的研究，以延长网络生命期，降低网络能量消耗，减低数据收集延迟。M.Zhao等人的“M.Zhao,J.Li,and Y.Yang,“AFramework of Joint Mobile Energy Replenishment and Data Gathering in WirelessRechargeable Sensor Networks,”IEEE Transactions on Mobile Computing,vol.13,no.12,pp.2689-2705,December 2014.”中利用一辆DC-WCV完成WRSN中数据收集和无线充电研究。针对网络中的能量补充和数据收集问题，文章设计了一种新的WRSN框架。它将DC-WCV移动路径分为两种类型，充电路径和数据收集路径。两条路径各司其职，互不干扰，且两种类型路径交替轮换。文章以传感器节点k跳之内最小能量值作为该节点的权重值，并将传感器节点权重值降序排列，依次选择具有最大权重值的传感器节点作为Anchor Point(AP点，锚点)。DC-WCV巡游网络两次作为一个周期，第一次用于数据收集，小车只需访问APs，其它传感器节点将数据以多跳的形式传至AP。第二次巡游网络用于无线充电，DC-WCV对发送能量请求的传感器节点进行无线充电。虽然，该方法在选择汇聚点时考虑了传感器节点能量因素，缓解了能量热点问题，同时用回路限制约束了收集延迟问题。但两种路径轮回交替，将DC-WCV仅做为单功能小车使用，无疑造成较大的数据收集延迟和充电延迟。B.H.Liu等人的“B.H.Liu,N.T.Nguyen,V.T.Pham,and Y.Lin,“Novel Methods for EnergyCharging and Data Collection in Wireless Rechargeable Sensor Networks,”International Journal of Communication Systems,vol.30,no.5,pp.1-11,March2017.”通过多辆DC-WCVs为WRSN中传感器节点进行数据收集和能量补充。文章综合考虑充电距离、节点电量以及节点缓冲池约束，为调度最少数量的DC-WCVs为节点服务以最大化网络生命期，进而提出周期性能量补充和数据收集问题。文章通过选取一部分传感器节点作为锚点以收集其覆盖范围内数据，且小车DC-WCV移动至锚点处收集锚点数据的同时，为小车覆盖范围内节点补充能量。本文提出三个锚点选择算法，分别是基于网格算法、基于割集算法以及基于圆交集算法，随后，通过路径约束条件为每条可行路径分配一辆DC-WCV从而调度最少数量的移动设备完成节点数据收集和能量补充过程。
但是现存的研究中，在确定网络数据收集锚点APs时经常仅单一考虑传感器节点能量，覆盖范围或邻域节点数据等因素，而APs的选择，不仅影响传感器节点通信能耗，更是影响DC-WCV移动路径长度，进而影响数据收集延迟，影响网络整体性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够有效减少DC-WCV的移动能耗、延长***网络的生命期且可靠性高的基于双功能小车移动路径规划的数据收集和无线充电方法。
本发明提供的这种基于双功能小车移动路径规划的数据收集和无线充电方法，包括如下步骤：
S1.获取目标网络的数据参数；
S2.以最小化网络能量消耗为目标，构建效用函数；
S3.选择目标网络中的锚点；
S4.为目标网络中的所有传感器节点分配唯一所属的锚点；
S5.根据步骤S2构建的效用函数，构建DC-WCV巡游路径；
S6.双功能小车按照步骤S5构建的DC-WCV巡游路径对网络进行巡游，从而完成网络节点的数据收集和无线充电。
步骤S2所述的以最小化网络能量消耗为目标，构建效用函数，具体为以节点电池能量，DC-WCV电池能量，节点缓冲池约束，感知数据延迟约束以及数据流约束为限制条件，构建关于传感区域中传感器节点和移动小车DC-WCV能量消耗的效用函数。
所述的效用函数，具体为采用如下函数为效用函数：
约束条件：
Lmin≤Lp≤Lmax
T≤D
式中，Emove为一轮中DC-WCV的移动能量消耗；
为一轮中DC-WCV收集传感器节点感知数据的能耗；
为一轮中DC-WCV为锚点补充能量的能耗；
为DC-WCV给待充电节点补充能量时的能量消耗；
为一轮中传感器节点的能量消耗值；|A|为当前轮中的锚点数目；|n|为一轮中DC-WCV服务的节点数量；η为DC-WCV为锚点或带充电节点补充能量时的能量补充效率；T为一轮的周期长度，Pi为节点i的能耗率；
为DC-WCV在传感器节点i处收集数据时能量消耗；
为当DC-WCV停留在锚点i处时，为锚点补充的能量；
表示DC-WCV为待充电节点j补充的能量值；Lp为一轮中DC-WCV巡游路径长度；Lmin表示通过|n|个传感器节点的最短哈密顿回路；Lmax为连接|n|个传感器节点的最长回路；Nl为网络中传感器节点数量；x1j确保了DC-WCV每次从基站出发访问各个传感器节点，1表示基站；xj1确保了DC-WCV从某个传感器节点最终回到基站；
为表示节点c的输入数据流；fi out为节点i输出数据流；Children(i)为传感器节点i的子节点集合；E′i为传感器节点i当前能量值；EDC-WCV为DC-WCV的电池总能量；D为感知数据时延约束。
步骤S3所述的选择目标网络中的锚点，具体为根据传感器节点k跳范围内邻域节点数量和邻域节点能量值计算传感区域节点权重，并根据权重值依次选择传感器节点作为锚点。
所述的选择目标网络中的锚点，具体为采用如下步骤选择锚点：
A.采用如下算式计算传感器节点i在k跳范围内的节点密度ρi：
式中Nx_hop(i)为传感器节点i在x跳邻域节点集合，
连通矩阵X表示传感区域内任意两个节点i和j在k跳之内是否可达：若可达，则Xij＝1，否则Xij＝0，同时定义Xii＝1；Nl为网络中传感器节点数量；
B.采用如下算式计算每个传感器节点的权重Wi：
式中α为传感器节点密度在计算节点权重过程中所占比例，且0≤α≤1；Ei为节点i的剩余能量值；E0为节点i的k跳邻域集合内最小电池能量值且
Ej为传感器节点j能量值，Xij表示传感器节点i与j在k跳之内是否可达，若可达，则Xij＝1，否则Xij＝0；
C.采用如下规则选择锚点：
规则1：选定的锚点的权重值越大越好；
规则2：选定的锚点的数目越多越好；
规则3：由选定的锚点所构成的路径Lp不大于事先设定的最大巡游路径LTSP；
规则4：选定锚点后，判断网络内除锚点外的任意传感器节点在k跳内是否能够达到任一锚点：若可以达到，则锚点选定合格；若不可以到达，则将该不可以到达的传感器节点选做锚点；
规则5：由选定的额锚点所构成的DC-WCV移动路径满足步骤S2构建的效用函数。
步骤S4所述的为目标网络中的所有传感器节点分配唯一所属的锚点，具体为根据传感器节点距离锚点的距离和路由跳数，为每个节点分配唯一所属锚点，使得节点感知数据传至锚点处时耗能最少。
所述的为目标网络中的所有传感器节点分配唯一所属的锚点，具体为采用如下步骤分配锚点：
a.对网络中除锚点外的任一传感器节点，计算该传感器节点与所有锚点的距离，并选择距离最小且位于该传感器节点的传感范围内的锚点作为其所属锚点，该传感器节点的父节点即为该锚点，并将该传感器节点节点加入一级节点集合；
b.对网络中除锚点和一级节点集合之外的任一传感器节点，计算该传感器节点与一级节点集合中所有传感器节点的距离，并选择距离最小且位于该传感器节点的传感器范围内的一级节点作为该传感器节点的父节点，并将该传感器节点加入二级节点集合；
c.重复上述步骤，直至网络中的所有传感器节点均有唯一所属的锚点。
步骤S5所述的构建DC-WCV巡游路径，具体为在满足效用函数约束条件的前提下，通过凸多边形构建区域内锚点和基站的最短巡游路径：若DC-WCV巡游过程中收到待充电节点充电请求，小车通过计算添加该待充电节点至巡游路径后是否满足优化函数约束条件，以确定DC-WCV本轮中是否服务该节点。
所述的构建DC-WCV巡游路径，具体为采用如下步骤构建DC-WCV巡游路径：
(1)在满足步骤S2所述的效用函数的前提下，通过凸多边形构建区域内APs和基站的最短巡游路径；
(2)在任意一轮中，进行如下判断：
若没有除锚点外的传感器节点发送充电请求，则DC-WCV巡游路径为步骤(1)中构建的区域内锚点和基站的最短巡游路径；
若有除锚点外的传感器节点发送充电请求，则首先计算将该待充电的传感器节点***步骤(1)得到的区域内锚点和基站的最短巡游路径中后，该巡游路径是否满足步骤S2所述的效用函数：若满足，则以***待充电的传感器节点后新增的距离最短为原则，将待充电的传感器节点***由步骤(1)构建的区域内锚点和基站的最短巡游路径中，形成最终的DC-WCV巡游路径；否则，则在该轮中放弃该待充电的传感器节点，并在下一轮中将该待充电的传感器节点列为必须服务的节点，从而确保该待充电的传感器节点能够及时得到能量补充。
本发明提供的这种基于双功能小车移动路径规划的数据收集和无线充电方法，通过构建与移动能耗相关的效用函数对小车路径进行限制，同时通过选取锚点并将传感器节点分配给锚点，从而构建DC-WCV巡游路径，因此本发明方法能够能够有效减少DC-WCV的移动能耗，延长***网络的生命期，而且可靠性高。
附图说明
图1为本发明方法的方法流程示意图。
图2为本发明方法的适用场景网络示意图。
图3为本发明方法在DC-WCV最大巡游路径LTSP＝650时的锚点选择效果图。
图4为本发明方法在DC-WCV最大巡游路径LTSP＝600时的锚点选择效果图。
图5为本发明方法在DC-WCV最大巡游路径LTSP＝650时的数据传输效果图。
图6为本发明方法在DC-WCV最大巡游路径LTSP＝600时的数据传输效果图。
具体实施方式
如图1所示为本发明方法的方法流程图：本发明提供的这种基于双功能小车移动路径规划的数据收集和无线充电方法，包括如下步骤：
S1.获取目标网络(结构如图2所示)的数据参数；
在Nl个可充电传感器节点均有分布的网络区域内，每个传感器节点均配备一个无线能量接收设备和一个储能设备，从而能够将DC-WCV发送的射频能量存储在储能设备中，供传感器节点感知和传输数据使用。DC-WCV被定义为可同时进行无线能量传输和感知数据收集的双功能小车。每一轮中，DC-WCV以基站作为起讫点，依次访问网络中锚点或待充电节点，为锚点收集数据和补充能量，为待充电节点补充能量。一轮结束后，重新选择网络锚点，构建DC-WCV移动路径。在能量约束，缓冲池约束和数据延迟约束条件下，本发明旨在设计一条高效的DC-WCV移动路径以最小化网络能量消耗。
S2.以最小化网络能量消耗为目标，构建效用函数；具体为以节点电池能量，DC-WCV电池能量，节点缓冲池约束，感知数据延迟约束以及数据流约束为限制条件，构建关于传感区域中传感器节点和移动小车DC-WCV能量消耗的效用函数；采用如下函数为效用函数：
约束条件：
Lmin≤Lp≤Lmax
T≤D
式中，Emove为一轮中DC-WCV的移动能量消耗；
为一轮中DC-WCV收集传感器节点感知数据的能耗；
为一轮中DC-WCV为锚点补充能量的能耗；
为DC-WCV给待充电节点补充能量时的能量消耗；
为一轮中传感器节点的能量消耗值；|A|为当前轮中的锚点数目；|n|为一轮中DC-WCV服务的节点数量；η为DC-WCV为锚点或带充电节点补充能量时的能量补充效率；T为一轮的周期长度，Pi为节点i的能耗率；
在传感器节点i处收集数据时能量消耗；
为当DC-WCV停留在锚点i处时，为锚点补充的能量；
表示DC-WCV为待充电节点j补充的能量值；Lp为一轮中DC-WCV巡游路径长度；Lmin表示通过|n|个传感器节点的最短哈密顿回路；Lmax为连接|n|个传感器节点的最长回路；Nl为网络中传感器节点数量；x1j确保了DC-WCV每次从基站出发访问各个传感器节点，1表示基站；xj1确保了DC-WCV从某个传感器节点最终回到基站；
为表示节点c的输入数据流；fi out为节点i输出数据流；Children(i)为传感器节点i的子节点集合；Ei'为传感器节点i当前能量值；EDC-WCV为DC-WCV的电池总能量；D为感知数据时延约束；
其中，效用函数中，第一项、第二项、第三项和第四项分别表示一轮中DC-WCV用于移动、接受锚点数据、为锚点补充能量和为待充电节点补充能量消耗的能量，第五项表示一轮中传感器节点用于感知和收发数据消耗的总能量；因此，效用函数即为网络中所有耗能设备一轮总能量消耗；本发明方法的目标是通过找出所有DC-WCVs的最优路径以最小化网络中总能量消耗；
在约束条件中，约束条件1表示DC-WCV的路径长度约束，它表明小车路径需可行且为一条联通回路。约束条件2确保了该区域内DC-WCV从基站出发至区域内各个传感器节点。约束条件3保证了该区域内DC-WCV从某个节点最终回到基站。在这里，1表示网络中基站。约束条件4表示网络中传感器节点的数据流约束。对于每一个节点，其子节点集合的聚合输入数据流加上其本身的感知数据流等于节点的输出数据流。约束条件5表示传感器节点的电池能量约束。为保证节点均不死亡，一轮中节点消耗的能量值要始终小于等于其本身的能量与一轮中补充的能量之和。约束条件6表示双功能小车DC-WCV的电池能量约束；即一轮中DC-WCV用于移动，接受数据和射频能量传输的总耗能要始终不超过小车总能量以确保小车始终可以返回基站补充能量，不会出现在传感区域内巡游过程中小车能量耗尽的情况。约束条件7表示数据延迟约束，即一轮中DC-WCV移动、接受数据和补充能量总耗时不能超过节点感知数据延迟；
S3.选择目标网络中的锚点(如图3和图4所示，圆圈节点表示锚点，黑色线条表示由锚点构成的移动路径)；具体为根据传感器节点k跳范围内邻域节点数量和邻域节点能量值计算传感区域节点权重，并根据权重值依次选择传感器节点作为锚点；包括如下步骤：
A.采用如下算式计算传感器节点i在k跳范围内的节点密度ρi：
式中Nx_hop(i)为传感器节点i在x跳邻域节点集合，
连通矩阵X表示传感区域内任意两个节点i和j在k跳之内是否可达：若可达，则Xij＝1，否则Xij＝0，同时定义Xii＝1；Nl为网络中传感器节点数量；
B.采用如下算式计算每个传感器节点的权重Wi：
式中α为传感器节点密度在计算节点权重过程中所占比例，且0≤α≤1；Ei为节点i的剩余能量值；E0为节点i的k跳邻域集合内最小电池能量值且
Ej为传感器节点j当前能量值，Xij表示传感器节点i与j在k跳之内是否可达，若可达，则Xij＝1，否则Xij＝0；
C.采用如下规则选择锚点：
规则1：选定的锚点的权重值越大越好；
规则2：选定的锚点的数目越多越好；
规则3：由选定的锚点所构成的路径Lp不大于事先设定的最大巡游路径LTSP；
规则4：选定锚点后，判断网络内除锚点外的任意传感器节点在k跳内是否能够达到任一锚点：若可以达到，则锚点选定合格；若不可以到达，则将该不可以到达的传感器节点选做锚点；
规则5：由选定的额锚点所构成的DC-WCV移动路径满足步骤S2构建的效用函数；
S4.为目标网络中的所有传感器节点分配唯一所属的锚点(如图5和图6所示)；具体为根据传感器节点距离锚点的距离和路由跳数，为每个节点分配唯一所属锚点，使得节点感知数据传至锚点处时耗能最少；具体包括如下步骤：
a.对网络中除锚点外的任一传感器节点，计算该传感器节点与所有锚点的距离，并选择距离最小且位于该传感器节点的传感范围内的锚点作为其所属锚点，该传感器节点的父节点即为该锚点，并将该传感器节点节点加入一级节点集合；
b.对网络中除锚点和一级节点集合之外的任一传感器节点，计算该传感器节点与一级节点集合中所有传感器节点的距离，并选择距离最小且位于该传感器节点的传感器范围内的一级节点作为该传感器节点的父节点，并将该传感器节点加入二级节点集合；
c.重复上述步骤，直至网络中的所有传感器节点均有唯一所述的锚点；
S5.根据步骤S2构建的效用函数，构建DC-WCV巡游路径；具体为在满足效用函数约束条件的前提下，通过凸多边形构建区域内锚点和基站的最短巡游路径：若DC-WCV巡游过程中收到待充电节点充电请求，小车通过计算添加该待充电节点至巡游路径后是否满足优化函数约束条件，以确定DC-WCV本轮中是否服务该节点；具体包括如下步骤：
(1)在满足步骤S2所述的效用函数的前提下，通过凸多边形构建区域内APs和基站的最短巡游路径；
(2)在任意一轮中，进行如下判断：
若没有除锚点外的传感器节点发送充电请求，则DC-WCV巡游路径为步骤(1)中构建的区域内锚点和基站的最短巡游路径；
若有除锚点外的传感器节点发送充电请求，则首先计算将该待充电的传感器节点***步骤(1)得到的区域内锚点和基站的最短巡游路径中后，该巡游路径是否满足步骤S2所述的效用函数：若满足，则以***待充电的传感器节点后新增的距离最短为原则，将待充电的传感器节点***由步骤(1)构建的区域内锚点和基站的最短巡游路径中，形成最终的DC-WCV巡游路径；否则，则在该轮中放弃该待充电的传感器节点，并在下一轮中将该待充电的传感器节点列为必须服务的节点，从而确保该待充电的传感器节点能够及时得到能量补充；
S6.双功能小车按照步骤S5构建的DC-WCV巡游路径对网络进行巡游，从而完成网络节点的数据收集和无线充电。
Claims (1)
1.一种基于双功能小车移动路径规划的数据收集和无线充电方法，包括如下步骤：
S1.获取目标网络的数据参数；
S2.以最小化网络能量消耗为目标，构建效用函数；具体为以节点电池能量，DC-WCV电池能量，节点缓冲池约束，感知数据延迟约束以及数据流约束为限制条件，构建关于传感区域中传感器节点和移动小车DC-WCV能量消耗的效用函数；
采用如下函数为效用函数：
约束条件：
Lmin≤Lp≤Lmax
T≤D
式中，Emove为一轮中DC-WCV的移动能量消耗；
为一轮中DC-WCV收集传感器节点感知数据的能耗；
为一轮中DC-WCV为锚点补充能量的能耗；
为DC-WCV给待充电节点补充能量时的能量消耗；
为一轮中传感器节点的能量消耗值；|A|为当前轮中的锚点数目；|n|为一轮中DC-WCV服务的节点数量；η为DC-WCV为锚点或带充电节点补充能量时的能量补充效率；T为一轮的周期长度，Pi为节点i的能耗率；
为DC-WCV在传感器节点i处收集数据时能量消耗；
为当DC-WCV停留在锚点i处时，为锚点补充的能量；
表示DC-WCV为待充电节点j补充的能量值；Lp为一轮中DC-WCV巡游路径长度；Lmin表示通过|n|个传感器节点的最短哈密顿回路；Lmax为连接|n|个传感器节点的最长回路；Nl为网络中传感器节点数量；x1j确保了DC-WCV每次从基站出发依次访问各个传感器节点，1表示基站；xj1确保了DC-WCV从某个传感器节点最终回到基站；
为表示节点c的输入数据流；fi out为节点i输出数据流；Children(i)为传感器节点i的子节点集合；E′i为传感器节点i当前能量值；EDC-WCV为DC-WCV的电池总能量；D为感知数据时延约束；
S3.选择目标网络中的锚点；具体为根据传感器节点k跳范围内邻域节点数量和邻域节点能量值计算传感区域节点权重，并根据权重值依次选择传感器节点作为锚点；
采用如下步骤选择锚点：
A.采用如下算式计算传感器节点i在k跳范围内的节点密度ρi：
式中Nx_hop(i)为传感器节点i在x跳邻域节点集合，
连通矩阵X表示传感区域内任意两个节点i和j在k跳之内是否可达：若可达，则Xij＝1，否则Xij＝0，同时定义Xii＝1；Nl为网络中传感器节点数量；
B.采用如下算式计算每个传感器节点的权重Wi：
式中α为传感器节点密度在计算节点权重过程中所占比例，且0≤α≤1；Ei为节点i的剩余能量值；E0为节点i的k跳邻域集合内最小电池能量值且
Ej为传感器节点j能量值，Xij表示传感器节点i和j在k跳之内是否可达：若可达，则Xij＝1，否则Xij＝0；
C.采用如下规则选择锚点：
规则1：选定的锚点的权重值越大越好；
规则2：选定的锚点的数目越多越好；
规则3：由选定的锚点所构成的路径Lp不大于事先设定的最大巡游路径LTSP；
规则4：选定锚点后，判断网络内除锚点外的任意传感器节点在k跳内是否能够达到任一锚点：若可以达到，则锚点选定合格；若不可以到达，则将该不可以到达的传感器节点选做锚点；
规则5：由选定的额锚点所构成的DC-WCV移动路径满足步骤S2构建的效用函数；
S4.为目标网络中的所有传感器节点分配唯一所属的锚点；具体为根据传感器节点距离锚点的距离和路由跳数，为每个节点分配唯一所属锚点，使得节点感知数据传至锚点处时耗能最少；
采用如下步骤分配锚点：
a.对网络中除锚点外的任一传感器节点，计算该传感器节点与所有锚点的距离，并选择距离最小且位于该传感器节点的传感范围内的锚点作为其所属锚点，该传感器节点的父节点即为该锚点，并将该传感器节点节点加入一级节点集合；
b.对网络中除锚点和一级节点集合之外的任一传感器节点，计算该传感器节点与一级节点集合中所有传感器节点的距离，并选择距离最小且位于该传感器节点的传感器范围内的一级节点作为该传感器节点的父节点，并将该传感器节点加入二级节点集合；
c.重复上述步骤，直至网络中的所有传感器节点均有唯一所述的锚点；
S5.根据步骤S2构建的效用函数，构建DC-WCV巡游路径；具体为在满足效用函数约束条件的前提下，通过凸多边形构建区域内锚点和基站的最短巡游路径：若DC-WCV巡游过程中收到待充电节点充电请求，小车通过计算添加该待充电节点至巡游路径后是否满足优化函数约束条件，以确定DC-WCV本轮中是否服务该节点；
采用如下步骤构建DC-WCV巡游路径：
(1)在满足步骤S2所述的效用函数的前提下，通过凸多边形构建区域内APs和基站的最短巡游路径；
(2)在任意一轮中，进行如下判断：
若没有除锚点外的传感器节点发送充电请求，则DC-WCV巡游路径为步骤(1)中构建的区域内锚点和基站的最短巡游路径；
若有除锚点外的传感器节点发送充电请求，则首先计算将该待充电的传感器节点***步骤(1)得到的区域内锚点和基站的最短巡游路径中后，该巡游路径是否满足步骤S2所述的效用函数：若满足，则以***待充电的传感器节点后新增的距离最短为原则，将待充电的传感器节点***由步骤(1)构建的区域内锚点和基站的最短巡游路径中，形成最终的DC-WCV巡游路径；否则，则在该轮中放弃该待充电的传感器节点，并在下一轮中将该待充电的传感器节点列为必须服务的节点，从而确保该待充电的传感器节点能够及时得到能量补充；
S6.双功能小车按照步骤S5构建的DC-WCV巡游路径对网络进行巡游，从而完成网络节点的数据收集和无线充电。
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| CN201910237953.2A CN109862612B (zh) | 2019-03-27 | 2019-03-27 | 基于双功能小车移动路径规划的数据收集和无线充电方法 |
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