物联网数据收集中无人机路径智能规划
2021-03-09付澍杨祥月张海君陈晨喻鹏简鑫刘敏
通信学报 2021年2期
付澍,杨祥月,张海君,陈晨,喻鹏,简鑫,刘敏
(1.重庆大学微电子与通信工程学院,重庆 400030;2.重庆大学信息物理社会可信服务计算教育部重点实验室,重庆 400030;3.北京科技大学计算机与通信工程学院,北京 100083;4.北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室,北京 100876)
1 引言
近年来,物联网产业的飞速发展,极大地推动了无线传感器网络(WSN,wireless sensor network)技术的应用,其承载的业务数据量呈几何式增长。WSN 中存在大量的数据需要被收集,根据收集方式的不同,可将其分为2 种类型,静态数据收集和移动数据收集。静态数据收集是指传感器网络中的节点通过自组网,将自身采集的传感器数据经过多跳上传到数据中心[1];移动数据收集是指在被监测环境中设置一个可移动的数据收集器进行数据收集。针对部署在地表交通困难的大规模无线传感器网络,无人机提供了一种有效的方式来对传感器设备移动式地进行数据辅助收集[2]。
无人机是我国人工智能产业体系的重点培育产品。与静态数据收集方法相比,基于无人机的移动数据收集可以显著降低数据传输的能耗,减少多跳间数据路由中存在的隐藏终端及其发送冲突问题带来的射频干扰,并有效延长网络的使用寿命。
无人机数据收集克服了地面数据采集的局限性,但仍然有一些关键的问题需要解决。具体而言,无人机数据收集包括网络节点部署、节点定位、锚点搜索、无人机路径规划、网络数据采集5 个部分[3]。……
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