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阵列16(2022)100246用于无线功率传输网络中的无线功率传输调度的系统和方法Muhammad Omer Farooq爱尔兰科克明斯特科技大学计算机科学系A R T I C L E I N F O保留字:无线电力传输无线电力传输网络无线功率传输调度A B S T R A C T无线电力传输网络(WPTN)中的发射器需要将无线电力递送到号码无线能量接收器可以有不同的无线功率接收器集合,例如,物联网设备、智能电话、膝上型计算机等。接收器的无线功率要求根据其类型和状态而变化。商业部署的WPTN还可以具有针对用户的不同订阅计划,因此每个用户的设备应该基于订阅计划接收无线功率传输(WPT)服务。通常,发射机必须向多个接收机提供服务。因此,发射机需要 具有用于WPT服务交付的WPT调度方法。与WPTN中的WPT递送相关联的挑战需要具有以下特征的调度方法:可以在包括异构接收器的设置中工作的通用调度方法,以及可以递送优先WPT服务的调度方法,然而同时它应该避免较低优先级WPT请求的饥饿。这里,提出了用于WPT服务调度的系统和方法。所提出的方法具有上述特点。其中一种方法集中于增强WPT系统的吞吐量,另一种关注接收器设备的剩余充电时间。此外,这两种方法都避免了低优先级请求的饥饿。将所提方法与现有方法进行了比较,仿真结果表明了所提方法的有效性和实用性1. 介绍远场无线电力传输(WPT)系统可以消除将无线电力接收器设备放置在充电垫上的需要[1 - 103]。这是一个飞跃,因为它的目标是无线传输电力,与近场WPT相比相对较长的距离。 通常,在近场WPT系统中,充电设备需要放置在充电垫上,因此在没有手动更换充电垫上的设备的情况下,到多个设备的交错WPT不能发生。然而,远场WPT系统不需要将设备放置在充电垫上,因此这样的系统可以旨在通过交错WPT服务来服务具有变化的WPT要求的多个无线功率接收器设备。为了实现所述目的,WPT系统需要考虑到无线功率接收器设备的要求调度到多个无线功率接收器设备的无线功率递送是具有挑战性的,因为存在过多的使用可再充电电池的设备,并且通常不同的设备具有不同的电池特性。此外,在商业WPT系统中,WPT服务的不同订阅类别进一步使任务复杂化,例如,支付较高订阅费的客户必须比支付相对较低订阅费费但是,与此同时,用户支付相对较低的订阅也应该得到合理的服务。此外,WPT调度还必须考虑设备的类型,例如,与具有相对较高可用电池的另一同类设备相比,具有几乎耗尽电池的移动电话应该接收更高的服务时间。就此而言,与具有几乎耗尽的电池的物联网(IoT)设备相比,它还可以接收更高的服务时间,因为通常IoT设备再充电时间更短。图图1示出了可能的无线功率传输网络(WPTN)拓扑。WPTN由一个网络控制器、多个无线功率发射器和无线功率接收器组成.一旦无线功率接收器成为WPTN的一部分,它就可以从可用功率发射器之一请求WPT。无线电力发送器可能从多个接收器接收WPT请求。 如果发射机一次服务单个接收机设备,则剩余的接收机设备需要等待,直到当前正在接收无线功率的设备被服务。这可能导致其他接收器设备的长等待时间,因此这样的系统可能在商业上不可行。此外,如果其中一个设备电子邮件地址:omer. ymail.com。https://doi.org/10.1016/j.array.2022.100246接收日期:2022年7月16日;接收日期:2022年8月11日;接受日期:2022年8月20日2022年8月28日在线提供2590-0056/© 2022作者。爱思唯尔公司出版这是CC BY许可下的开放获取文章(http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)。可在ScienceDirect上获得目录列表阵列期刊主页:www.elsevier.com/locate/array作案手法Farooq阵列16(2022)1002462Fig. 1. 无线电力传输网络拓扑。等待接收无线电力具有极低的电池电平。此外,此系统可开始将无线电力递送到需要长时间充电的装置,且可存在具有相对较短充电时间的其它装置(例如,无线传感器、智能手表、IoT装置等)等待。类似地,此系统也成为实施不同商业计划的障碍,例如,引入不同订阅类别,以及基于设备的订阅类别来提供服务。以下是这篇研究文章的主要贡献– WPT调度方法以多种不同类型的无线功率接收器设备(诸如IoT设备、智能手表、智能电话、膝上型计算机等)为目标。– WPT调度系统和方法对于商业WPT系统至关重要。– WPT调度方法可以与不同的复合调度度量一起工作,以向接收方设备提供WPT服务– WPT调度方法具有以下特点:提高WPT系统– 仿真结果表明,提出的WPT调度算法的有效性和实用性。本文的其余部分组织如下:第2节介绍相关工作。在第3节中给出了用于WPT调度的系统和方法。模拟结果在第4节中给出,结论在第5节中给出。2. 相关工作在[4]中,提出了一种可用于谐振梁充电系统的WPT调度算法。调度算法称为先接入先收费。该算法将时间划分为多个等长的充电时隙。无线功率接收器设备按时间顺序被取决于发射器的发射功率,无线充电装置可以同时服务于不同的无线功率接收器。在为设备服务一个时隙之后,设备被移动到保持不同设备充电请求的队列的后面。在充电槽结束时,所有接收器设备更新其剩余电池电量。在实际场景中,存在从简单的IoT设备到高端移动电话的不同类型的设备,因此WPT调度算法应该考虑电池类型、剩余电池水平、电池容量以及即使客户订阅计划将一个接收器的请求优先于另一个,但是同时它应该避免饥饿。所提出的调度算法缺乏所述特性。在[5]中,两种WPT调度方法,即:时分复用- 从无线能量接收机之间的公平性的角度研究了空间复用和空间复用。该研究考虑了同质和异质情景,即,在同类情形中,假设从发射机到不同接收机的无线信道系数是相同的,但是它们在异类情形中不同。研究表明:在同构场景下,最优调度策略是使用时分复用,并且在同一时间只有一个能量接收器应该被提供无线能量。研究报告中提出的结果强调, 需要无线功率传输调度算法,一次服务来自WPT请求池的单个WPT请求。因此,研究结果突出了这里提出的方法的必要性作者。在文献[6]中提出了一种无线传感器网络中基于收获后发送的WPT调度方法。调度方法是基于时分多址(TDMA)协议与统计信道状态信息。在每个TDMA时隙中,基站首先向传感器节点发送功率信号,然后传感器节点发送其数据分组,最后基站发送针对接收到的分组的ACK。TDMA调度使用传感器节点ID来构造也就是说,保持所有其他事物不变,具有ID1的传感器节点得到第一个时间段。该调度方法不具有将WPT优先化到相对于其他传感器节点可能需要传输更多数据的传感器节点的特征。 在[7]中提出了一种用于边境监视系统中无人机(UAV)的WPT调度算法。调度算法基于加权轮询法。 定义了三个优先级,即:低、中和高。 此外,还定义了时间片,因此,UAV在定义的时间片内接收不间断的WPT。 在每个时间片优先级被重新计算之后,此外,每当WPT请求进入或离开系统时,优先级被重新计算。所提出的调度算法总是服务于具有最高优先级的请求,因此由于这样的调度算法可能会发生饥饿。在[8]中,提出了一种基于上下文学习的WPT调度算法。 该算法假设无线功率发射器具有��� 天线,并且有 物联网设备 时间被分割 以100个时间单位的时隙为单位。 在时隙开始之前,网络中的每个设备通知无线功率发射机是否作案手法Farooq阵列16(2022)1002463图二. 动态WPT调度系统框图。它需要WPT。之后,无线功率发射机通过向每个波束分配适当的发射能量来调度波束。此外,无线功率发射器从接收器接收关于所收获的功率的有限反馈,因此之后无线功率发射器以使得其可以满足不同设备的最小功率要求的方式调度其波束。所提出的算法不考虑剩余电池电量、充电时间等指标。因此,它在实际场景中的适用性是有限的。在[9]中,提出了用于工业物联网(IIoT)的按需WPT方法。假设在IIoT网络中存在多个无线功率发射器和大量IoT节点。此外,还有一个中央控制器。每当节点需要WPT时,它请求中央控制器,并且随着请求,节点通知控制器关于其用于WPT的预算。控制器执行优化算法以将无线功率发射器分配给请求WPT的不同节点。类似地,[10]将WPT调度作为能量受限的无线网络(如无线传感器网络)的优化问题来处理。所提出的方法仅针对同构节点,然而在实际部署中,WPTN需要处理多种设备类型。因此,真正的部署系统需要通用的解决方案。在[11]中,使用移动边缘服务器来提供无线功率以 网络中的IoT设备。移动边缘服务器使用时分双工机制来向设备提供无线电力。单个时隙被划分为以下几个部分:能量收集阶段、计算阶段和反馈阶段。在能量收集阶段,设备接收无线功率,在计算阶段,设备执行计算或将计算任务卸载到移动边缘服务器,并且在反馈阶段,向设备提供反馈。该方法还利用可重新配置的智能表面。类似地,[12]中提出的WPT方法也使用可重新配置的智能表面。在[13]中,提出了几种WPT传输机制,以将无线功率传输到线性拓扑中的多个设备最先进的WPT调度方法缺乏以下内容– 一种通用WPT调度方法,其可用于适应来自范围从简单IoT设备到高端设备(诸如智能电话、膝上型计算机等)的异构设备的WPT请求。– 一种可以使用复合调度指标的WPT调度方法。– 提出了一种WPT调度方法,该方法关注WPT系统的吞吐量、WPT请求的优先级,同时避免饥饿。3. 用于无线功率传输调度的系统和方法这里,详细地呈现并阐述了用于考虑过多的电池供电设备的动态无线功率传输调度的系统和方法。该系统的框图如图所示。二、在高层次上,该系统由以下模块组成。– 设备队列请求分配– 系统级WPT调度及优先级队列的时间片判定– 队列内调度3.1. 设备队列请求分配此模块负责分配传入的WPT请求到可用的优先级队列之一。它能够基于单个或复合调度属性将WPT请求分配到优先级队列。例如,模块可以使用单个属性(诸如设备的剩余电池电量、设备类型、充电时间、订阅计划等)来将WPT请求分配给优先级队列。此外,该模块还可以使用复合属性来将请求分配到优先级队列,例如,它可以使用剩余电池级别和订阅类别来将请求分配到优先级队列。类似地,其他组合也是可能的。 此外,该模块可以从不同的队列内调度器请求不同请求的状态,并且基于所接收的信息,该模块可以动态地改变WPT请求的优先级队列3.1.1. WPT请求优先级为了将WPT接收器的请求分配给任何可用的优先级队列,定义了优先级函数。优先级函数为每个属性分配一个权重因子,用于导出请求的优先级。当量(1)确定WPT请求优先级,并且这里也参考作案手法Farooq阵列16(2022)1002464∑���⌈ ⌉()下一页���4 ���=努力提高响应能力)。一旦计算出队列的平均长度算法1:WPT请求队列分配1 输入:������������_���������_���������������������__���������;2.__=_(_);������������������������������������������������������������������������������������������������������������3 ������=_根据系统中WPT请求的数量而变化,例如,如果有大量的请求(试图为每个队列分配足够的时间),则WPT应该很大,而如果请求的数量相对较低,则WPT必须相对较小。������������������_������������������;5 对于n=1;n≤n;n+ +do6,其中:1;2≤3;3+ +do7if__._()==���������������������������������������������������������,则8=__.__();���������������������������������������������������������������������9.__(,);������������������������10端部其他11个12.;13端部14的端15末端作为优先功能。 由方程式 (1)中,权重因子表示复合属性中的属性权重因子。������ 优先级函数的设计方式是,较低的值意味着较高的优先级。���Eq. (1)可以取1或-1作为其值。 如果为一个特定的属性意味着高优先级,则该属性的值为1,否则它的值为-1。如果一个属性的低值表示高优先级,而同一复合属性中的其他属性的低值表示低优先级,则建议不要从这些属性中创建复合属性。例如,使用剩余电池电量和设备完全充电的时间不应用于创建复合属性以确定WPT请求的优先级。然而,诸如剩余电池电量、订阅类别、设备类型之类的属性可以用于形成复合属性。 在这种情况下,较高的订阅类别应该具有较低的订阅值,设备类型也是���由队列内调度决定如何使用队列来提供服务���不同的要求。������=������×���(2)3.3. 队列内调度在任何给定时间,特定优先级队列可能包含来自多于一个接收器设备的WPT请求。此外,这里已经假设,在任何给定时间,无线功率发射器只能以优化的方式向单个接收器传输功率[5]。 因此,需要一种调度算法, 该系统可以从队列中选择接收方来接收WPT服务。提出了一种基于抢占优先级的队列内WPT调度算法。 WPT调度算法基于以下实体:(1)自其最后一次从发送器接收服务以来队列中的请求等待时间(等待时间),(2)请求的剩余服务时间/计费时间(等待时间),(3)请求的时间片(等待时间);请求应该接收不中断服务的时间量,以及(4)请求的优先级(等待时间������������������������������������������������������������������������������������������������任何优先级队列中的请求的时间片值总是小于或等于由系统级WPT调度器和优先级队列时间决定器模块分配给该特定队列的时间片(time slice,时间片)���所提出的系统可以使用 为特定队列中的每个请求指定一个常量的队列长度值,或者当接收机设备向发射机请求WPT服务,它也可以在请求中发送其WPT服务值。在这种情况下,特定队列中的每个请求都将具有相同的请求值。这里提出了两个版本的设计队列内调度算法。 所提出的算法的第一个版本的目标是������������������������������������������=������������=13.1.2. 请求队列(一)提高吞吐量,同时避免队列中需要更高计费时间的那些WPT请求的饥饿。 所提出的算法的第二个版本有利于WPT请求,系统中队列的优先级范围用于将WPT请求分配给某个队列。为此,模块定期计算系统中每个请求的优先级值(方法见第3.3节)。 然后,模块需要确定系统中WPT请求的数量,这里用- 是的如果系统中的优先级队列的数量由k表示,理想情况下,每个队列应该具有最大数量的请求。接下来,模块根据每个请求计算的优先级以升序对所有WPT请求进行���最后,模块将请求插入到适当的队列中。算法1中给出了详细信息。3.2. 系统级WPT调度及优先级队列系统中的每个优先级队列具有相关联的优先级值,第10个队列的优先级值用“优先级”������系统设计人员在为系统中的不同优先级队列分配优先级值时应遵循以下规则:������–这可以避免那些需要相对较高的充电时间的接收器设备的WPT请求的饥饿,并且同时避免来自那些具有相对较低的充电时间的接收器设备的3.3.1. 聚焦投影法在这里,流内调度算法的重点是WPT的系统吞吐量。在该上下文中,吞吐量被定义为在定义的时间段内完全服务的接收器设备的请求的数量为了选择接收WPT服务的请求,使用Eq.(3)计算请求的优先级(优先级������������������高优先级值表示高优先级。������ 当量 (3)设计的方式,它有利于系统中具有相对较短的充电时间的那些WPT请求,然而,它也避免了需要相对更多的充电时间的那些WPT请求的饥饿。一旦请求被选择接收WPT服务,它将接收不间断的服务,���������������持续时间。之后,系统将所选请求的剩余服务时间更新为=−。���������������������������������如果最终的请求值小于或等于0,则请求将从系统中退出。������������������服役后选定的设备的时间单位,则该时间也会更新为������������������– Summation of all (∑���������=(������=������-1)。如果更新的队列调度器值不为0,则队列内调度器①的人。=1可以从队列中选择其他请求。 此后,该调度���表示系统级WPT方法被称为基于吞吐量的WPT调度方法。调度器执行以将时间片分配给系统中的不同优先级队列。������表示分配给第二优先级队列的时间片������������可以使用等式(1)来计算第11优先级队列的优先(二)、���应该是������������������ =+������������������������������������������������(三)作案手法Farooq阵列16(2022)1002465图3. 接收器的加载和发射器选择-接收器直接与控制器通信。图四、接收器的加载和发射器选择-接收器与发射器通信。作案手法Farooq阵列16(2022)1002466������������������[���][][]=;���2输出:__;������������������������������������������������������图五、 模拟结果-请求级性能比较。算法2:队列内调度基于剩余充电时间的WPT调度方法。1 输入:���������[���������������������������]���������������������������������������,������;[(美国)公司简介)]−1(四3������������������return0;������������������4 对于n=1;n≤n;n+ +do5如果_������������������������������������������==,������������则6[���������]=([���]+���������[���]);������������������������������7端8其他3.4. 无线电力传输网络这里提出的工作假设在请求WPT之前,无线功率接收器需要将其自身装载到WPTN上。为了促进载入过程,每个无线功率发射器9������������������10端部([]+���������[���])−1���������������������������������������[���]周期性地广播HELLO消息。接收机设备从其范围内的发射机接收HELLO消息。之后,接收器将该消息直接发送到控制器,或者发送到���������������������11如果≤���������������������������[���],则12=[];������������������������������13_=;������������������������������14=;���15末端每一个从其接收到HELLO消息的发射机。在后一种情况下,发送器将消息中继到控制器。join_message包含与WPT调度相关的以下信息:device_type 、 battery_type 、 remaining_battery 、 battery_capacity 、transmitters_info、subscription_plan等。transmitter_info包含信息-16端部17 ���������������������intn = 0;18[] =[] −[];���������������������������������������������������19 如果������������������[]≤0���,则20._([]);���������������������������������������������������������������������������21end22 ������=������−������������������[���];23_;������������������������������������������������3.3.2. 剩余充电时间聚焦法该算法的重点是优先考虑那些具有更高的无线充电速率的设备。该算法的动机是,如果设备具有较高的电池电量,则意味着以下情况:(1)与队列中的其他设备相比,设备������该算法使用Eq. (4)当系统需要从队列中选择设备时,计算设备的优先级。高优先级优先级值表示高优先级。������当量(4)被设计成使得其有利于系统中具有相对较高的优先级优先级的那些WPT请求,然而其也避免了具有相对较低优先级的那些WPT请求的饥饿。���������������������������一旦选择了接收WPT服务的请求,它将在不间断的服务持续时间内接收不间断的服务之后,系统将所选请求的剩余服务时间更新为“已选择”������������������ =-。���������������������������请求从系统中发出, 如果所得的最大值小于或等于0,则为零。������������������算法2给出了算法。此后,这种调度方法被称为关于接收器从其接收到HELLO消息的所有发射器的信息。在接收到jon_message之后,控制器顺序地指示在接收器的范围内的每个发射器在指定的持续时间内向接收器发射功率信号(在该过程期间,发射器还可以执行帮助其找到到接收器的最佳波束方向的过程)。由接收器从每个发射器接收的功率被报告回控制器,并且基于该信息,控制器为接收器选择最佳发射器。控制器与所选发射器共享每单位时间功率接收信息以及device_type、battery_type、remaining_battery_capacity、transmitters_info等。这有助于发射器确定接收器的剩余电池容量。 此外,由于数据通信链路在无线电力发射器与接收器之间也可用,因此接收器周期性地与发射器共享剩余电池水平和每单位时间平均接收电力信息。此信息有助于变送器更新变送器参数。图图3示出了当接收器直接与控制器通信时的载入和传输选择过程。类似地,图4示出了当接收器仅与发射器通信时的载入和发射器选择过程4. 仿真结果在仿真中,提出的WPT调度系统维护两个优先级队列,即:高优先级队列,和低优先级队列。高优先级队列和低优先级队列的优先级值用“������优先级”表示,������������分别是。模拟使用= 0。���������6,且= 0。���四、关于我们������系统中的每个请求被设置为1个时间单位。一些初始模拟的目的是进行调度方法������������������=作案手法Farooq阵列16(2022)1002467图第六章 模拟结果-请求级性能比较(20个请求)。因此,第一组模拟考虑系统中总共10个WPT请求。在这10个请求中,前5个请求被分类为高优先级,其余5个请求被分类为低优先级。此外,假设所有请求在系统启动时立即到达。在此处报告的所有 模 拟 结 果 中 , 将 设 置 为 10 。 请 求 第 一 响 应 时 间 被 定 义 为(���������������_������������������������−)。���������������������������������������将所提出的WPT调度系统使用MATLAB进行仿真表1列出了系统启动时高优先级和低优先级请求的剩余计费时间。图5示出了不同评估的调度系统w.r.t.请求的完成时间和首次响应时间。图5(a)示出了由所提出的基于吞吐量的WPT调度方法所证明的请求的完成时间。结果表明,大多数情况下,该方法将高优先级的WPT请求优先于低优先级的请求。然而,该方法还将无线充电时间分配给低优先级队列中的请求,使得低优先级请求也可以进行。由于在高优先级队列和低优先级队列中存在多个请求,因此该方法优先考虑每个队列中具有较低计费时间的WPT请求。该方法根据请求的等待时间和剩余计费时间动态更新请求的优先级,避免同一调度队列中低优先级请求的饥饿。这也可以从图5(d)中得到证实,图5(d)显示了每个请求的响应时间。大多数情况下,高优先级队列中的WPT请求的响应时间比低优先级队列中的请求要短。此外,分析中的方法旨在因此,为了提高系统图图5(b)示出了如所提出的基于剩余计费时间的WPT调度方法所证明的WPT请求的完成时间。大多数情况下,结果表明,该算法有利于WPT请求具有较高的剩余充电时间。然而,具有相对较低计费时间的请求也被调度,因为该方法考虑请求的等待时间来周期性地更新请求的优先级。图5(e)示出了请求的第一响应时间。图中呈现的结果表明,与具有较低剩余计费时间的请求相比,具有较高剩余计费时间的请求的第一响应时间通常较低。由于所设计的WPT调度方法的目标之一是避免低优先级请求的饥饿,因此高优先级请求和低优先级请求的第一响应时间之间的差异通常是合理的。图图5(c)示出了由先接入先收费(FAFC)调度方法所证明的WPT请求完成时间。调度表1WPT在系统启动时请求请求ID高优先级请求ID低优先级请求ID1 23 502 21 123 30 394 34 455 32 9方法见[4]。图5(a)和图5(c)的比较显示,大多数情况下,所提出的基于吞吐量的WPT调度方法导致高优先级队列和低优先级队列中的请求的完成时间较短。类似地,图5(b)与图5(c)的比较揭示了所提出的基于剩余计费时间的WPT调度方法导致高优先级队列中的请求的较低完成时间。然而,FAFC WPT调度方法相比,提出的WPT调度方法表现出较低的响应时间。所提出的基于吞吐量的WPT调度方法优于FAFC调度方法,考虑到所有的WPT请求考虑在这个模拟研究。 类似地,所提出的基于剩余充电时间的调度方法对于高优先级请求也优于FAFC方法在第二组模拟中,WPT请求的数量系统中的数据增加到20。系统中有10个高优先级和10个低优先级请求。在系统启动时,所有请求都立即到达。系统中每个请求的总服务时间随机分布在1到50个时间单位之间。 图图6显示了通过评估的WPT校准方法证明的性能。结果示于图 6与图6所示的结果一致。5,即,所提出的调度方法有利于高优先级请求,并且动态优先级重新计算增加了低优先级请求的优先级。他们的等待时间。因此,最初被分类为低优先级的请求也获得WPT服务,因此不存在这种请求的饥饿。类似地,与FAFC方法相比,大多数基于吞吐量的WPT调度方法对于高优先级和低优先级请求展示了较低的完成时间。通过评估的方法证明的响应时间也与图5中所示的结果一致,即,与所提出的WPT调度方法相比,FCFS方法主要表现出较低的响应时间。对于广义性能评价,进行了另一组模拟。在这些模拟中,系统中的总请求从20到100个请求变化,并且每个请求 在系统启动时,系统中的一半请求被归类为高优先级,而剩余的一半被归类为低优先级。例如,如果系统中的请求总数为100,则50个请求被归类为高优先级,其余50个请求被归类为低优先级。图图7示出了这些模拟的结果。该图显示了高优先级和低优先级请求的平均完成时间,此外,该图还显示了作案手法Farooq阵列16(2022)1002468见图7。 广义模拟结果。对应于不同评估的WPT调度方法的高优先级和低优先级请求的平均第一响应时间。图图7(a)显示了高优先级请求的平均完成时间。 对于所有情况,基于吞吐量的WPT调度方法优于基于剩余充电时间的方法和FAFC方法。 大多数情况下,基于剩余充电时间的方法比FAFC方法表现出更好的平均完成时间。图7(b)显示了低优先级请求的平均完成时间。基于吞吐量的方法表明,与基于剩余充电的方法和FAFC方法相比,平均完成时间较短。与FAFC方法相比,基于剩余充电时间的方法显示出更高的平均完成时间。图7(a)和(b)中报告的平均完成时间结果与图7(a)和(b)中报告的完成时间结果一致。5和6. 图7(c)和(d)显示了评估方法所证明的高优先级和低优先级请求的平均第一响应时间。FAFC方法表现出较低的平均响应时间,由于其固有的循环分时调度。与其他方法相比,所提出的基于剩余时间的调度方法具有更高的平均首次响应时间,这是由于以下事实:该方法优先考虑具有较高充电时间要求的请求。与基于剩余计费时间的方法相比,基于吞吐量的方法展示了较低的第一响应时间,因为它优先考虑具有较低计费时间要求的请求一般来说,仿真结果表明,所提出的方法具有以下商业远场WPT系统所需的属性:– 处理多种不同类型的无线功率接收器设备,例如IoT设备、智能手表、智能手机、笔记本电脑等。– 可以使用不同的复合调度指标为接收方设备提供WPT服务– 增强WPT系统5. 结论和今后的工作所提出的WPT系统和方法是考虑到诸如IoT设备、智能手表、智能电话、膝上型计算机等的大量无线功率接收器设备的要求而设计的。所提出的方法优先考虑那些可以提高系统吞吐量的WPT请求,而另一种方法优先考虑那些需要更高计费时间的WPT请求。所提出的方法周期性地重新计算系统中现有请求的优先级,具有以下目的:避免低优先级请求的饥饿,为低优先级请求提供合理的服务,以及为优先级高的请求提供高优先级服务。 所提出的系统和方法是通用的,因此这些方法可以与不同类型的WPT调度度量一起使用。仿真结果表明,所提出的系统和方法是有效的,并优于现有的WPT调度方法。此外,这里提出的方法具有以下特性:处理不同类型的无线功率接收器设备,提供优先级WPT服务,以及避免低优先级WPT请求的饥饿。基于仿真结果,关于可以使用所提出的WPT调度算法的场景可以说以下内容:(1)在WPT服务的响应时间至关重要的场景中���������������机器学习是一种处理技术,可以解决许多挑战性的现实世界问题[14,15]。最近,基于机器学习的方法被用于分布式集群上的作业调度[16],云计算中的资源分配和任务调度[17]等。因此,未来作者打算专注于使用机器学习方法,如深度学习,强化学习等,以提出WPT调度的最佳参数,例如,每个优先级的时间片。此外,基于机器学习的方法可以用来设计一个WPT调度算法,可以优化收入,服务吞吐量,等待时间等。作案手法Farooq阵列16(2022)1002469CRediT作者贡献声明Muhammad Omer Farooq:概念化,方法论,模拟,验证,分析,写作。竞合利益作者声明,他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系,可能会影响本文报告的工作引用[1]张 忠 , 庞 宏 , Georgiadis A , Cecati C. 无 线 电 力 传 输 - 概 述 。 IEEE Trans IndElectron2019;66(2):1044-58.[2]筱原微波无线电能传输的历史和创新 IEEEJ Microw 2021;1(1):218-28.[3]Hajimiri A,Abiri B,Bohn F,Gal-Katamani M,Manohara MH.用于无线电力传输及其他领域的大型阵列的动态聚焦。IEEEJ Solid-State Circuits2021;56(7):2077-101.[4]Fang W,Zhang Q,Liu Q,WuJ,Xia P.物联网设备谐振梁充电中的公平调度。 IEEE Internet Things J 2019;6(1):641-53.[5]Bayat A,Aïssa S.非线性能量采集器的无线功率传输的公平调度。IEEE绿色通信网2021;1.[6]作者:T,T,M.基于统计信道状态信息的无线传感器网络先收后发TDMA协议。2021年IEEE第93届车辆技术会议(VTC 2021-Spring)。^P. 一比五[7]Laouira ML,Abdelli A,Othman JB.无线能源供应调度策略 一个联合边境监视系统在:GLOBECOM 2020 - 2020 IEEE全球通信会议。2020年,p. 一比六[8] Lee H-S,Lee J-W.用于IoT设备的基于上下文学习的无线功率传输波束调度。IEEE Internet Things J 2019;6(6):9606-20.[9]Ejaz W,Naeem M,Zeadally S.按需感测和无线电力传输for self-sustainable自我可持续industrial工业Internet互联网of things networks物联网. 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