Despliegue de Almohadillas de Carga Conscientes de Obstáculos en Redes de Sensores Inalámbricas a Gran Escala: Una Estrategia Similar a la Peladura de Cebolla de Fuera hacia Dentro
Autores: Cheng, Rei-Heng; Hsu, Yuan-Yu; Yu, Chang Wu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Despliegue de Almohadillas de Carga Conscientes de Obstáculos en Redes de Sensores Inalámbricas a Gran Escala: Una Estrategia Similar a la Peladura de Cebolla de Fuera hacia Dentro
Categoría
Gestión y administración
Subcategoría
Gestión de la tecnología y la inovación
Palabras clave
Despliegue
Almohadillas de carga inalámbrica
Rico en obstáculos
A gran escala
Redes de Sensores Recargables Inalámbricos
Algoritmo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Este documento aborda el desafío crítico de desplegar un número mínimo de estaciones de carga inalámbrica (WCP) en redes de sensores recargables inalámbricos (WRSN) de gran escala y ricas en obstáculos para mantener las operaciones de drones. Asumimos una única estación base, sensores estacionarios, obstáculos convexos poligonales que los drones deben evitar, y que tanto la estación base como los WCP proporcionan energía ilimitada. Para resolver esto, proponemos la estrategia de Pelado de Cebolla de Fuera hacia Dentro (OIOP), un novedoso algoritmo de dos etapas que prioriza la cobertura de los sensores más remotos primero y luego refina el despliegue eliminando estaciones redundantes mientras se adhiere estrictamente a las restricciones de los obstáculos. Los resultados de simulación demuestran la superior eficiencia de OIOP: reduce el número de estaciones requeridas en aproximadamente un 10.83% +/- 1.30% y un 12.16% +/- 1.59% en comparación con los métodos más avanzados (SMC y MC) y logra tiempos de ejecución que son un 58.02% +/- 2.44% y un 72.09% +/- 2.88% más rápidos, respectivamente. El algoritmo también exhibe una notable robustez, mostrando la menor degradación del rendimiento a medida que aumenta la densidad de obstáculos.
Descripción
Este documento aborda el desafío crítico de desplegar un número mínimo de estaciones de carga inalámbrica (WCP) en redes de sensores recargables inalámbricos (WRSN) de gran escala y ricas en obstáculos para mantener las operaciones de drones. Asumimos una única estación base, sensores estacionarios, obstáculos convexos poligonales que los drones deben evitar, y que tanto la estación base como los WCP proporcionan energía ilimitada. Para resolver esto, proponemos la estrategia de Pelado de Cebolla de Fuera hacia Dentro (OIOP), un novedoso algoritmo de dos etapas que prioriza la cobertura de los sensores más remotos primero y luego refina el despliegue eliminando estaciones redundantes mientras se adhiere estrictamente a las restricciones de los obstáculos. Los resultados de simulación demuestran la superior eficiencia de OIOP: reduce el número de estaciones requeridas en aproximadamente un 10.83% +/- 1.30% y un 12.16% +/- 1.59% en comparación con los métodos más avanzados (SMC y MC) y logra tiempos de ejecución que son un 58.02% +/- 2.44% y un 72.09% +/- 2.88% más rápidos, respectivamente. El algoritmo también exhibe una notable robustez, mostrando la menor degradación del rendimiento a medida que aumenta la densidad de obstáculos.