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Transferencia de energía inalámbrica asistida por UAV para sostener el Internet de Todo en 6G

Autores: Che, Yueling; Zhao, Zeyu; Luo, Sheng; Wu, Kaishun; Duan, Lingjie; Leung, Victor C. M.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Transferencia de energía inalámbrica asistida por UAV para sostener el Internet de Todo en 6G


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Robótica

Palabras clave

Uav
Transferencia de energía inalámbrica
Gd
Ioe
Recolección de energía
Diseño de trayectoria

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los vehículos aéreos no tripulados (VANT) son una tecnología prometedora utilizada para proporcionar transferencia de energía inalámbrica bajo demanda (WET) y sostener varios dispositivos de bajo consumo (GD) para el Internet de Todo (IoE) en redes inalámbricas de sexta generación (6G). Sin embargo, un VANT individual tiene energía de batería limitada, lo que puede restringir la movilidad de amplio rango requerida en un escenario complejo de IoE. Además, los GD heterogéneos en aplicaciones de IoE tienen propiedades de recolección de energía (EH) no lineales distintas y demandas de energía y/o comunicación diversificadas, lo que plantea nuevos requisitos sobre el WET y el diseño de trayectoria de los VANT. En este artículo, para reflejar las propiedades no lineales de EH de los GD, proponemos la zona de WET efectiva del VANT (zona E) sobre cada GD, donde se asegura que un GD recoja energía no nula del VANT solo cuando el VANT transmite dentro de la zona E. Luego introducimos el VANT alimentado por óptica de espacio libre (FSO) con movilidad mejorada y proponemos su WET adaptativa para los GD con EH no lineal. Considerando la urgencia temporal de las diferentes demandas de energía de los GD, proponemos una nueva métrica llamada tiempo de latencia de energía, que es la duración de tiempo que un GD puede esperar antes de estar completamente cargado. Al proponer la trayectoria del VANT consciente de la demanda de energía, presentamos además un nuevo esquema jerárquico de WET para satisfacer el diverso tiempo de latencia de energía de los GD. Además, para sostener eficientemente las comunicaciones de IoE, se emplea el WET habilitado por múltiples VANT al liberar su ganancia de diversidad cooperativa y el diseño conjunto con la transferencia de información inalámbrica (WIT). Los resultados numéricos muestran que nuestro esquema de WET cooperativo de múltiples VANT propuesto bajo el diseño de trayectoria consciente de energía logra el tiempo de finalización de tarea más corto en comparación con los estándares de última generación. Finalmente, también se proporcionan nuevas direcciones para futuras investigaciones.

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