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申请/专利权人：南京邮电大学

摘要：本发明公开了一种物联网中基于信息年龄的无人机辅助数据采集方法，该方法针对有无人机辅助的数据采集系统中信息新鲜度的问题，提出了一种基于信息年龄和无人机辅助的数据采集方式。该方式同时考虑了无线传感器节点的通信距离和无人机的运动参数，建立了有无人机辅助的数据采集模型。其中，以节点的最大通信距离作为成簇距离，对区域内节点进行分簇，获取最小的成簇数目；其次，在考虑节点空间位置的情况下，确定每个簇内成员节点的数据采集顺序并按照一定的飞行轨迹获得最小的飞行时间。最终，获取区域内所有节点的平均空间相关性信息年龄SCAoI。

主权项：1.一种物联网中基于信息年龄的无人机辅助数据采集方法，其特征在于，数据采集系统包括无人机、数据中心DC以及数据采集区域内的多个传感器节点；方法包括：S1、构建最小化数据采集系统中所有节点的平均空间相关性信息年龄的优化问题P，将优化问题P分解为成簇子问题P1、簇内节点数据采集顺序子问题P2和无人机飞行轨迹子问题P3；S2、利用子问题P1对区域内的所有节点进行优化分簇，获得成簇结果；其中成簇结果包括簇数M、每个簇的簇首节点以及成员节点；S3、基于成簇结果，利用子问题P2确定每个簇内节点数据采集顺序；S4、基于成簇结果，利用子问题P3确定无人机飞行轨迹；S5、无人机作为数据收集设备，从数据中心DC出发按照确定的飞行轨迹进行移动，成员节点按照确定的数据采集顺序进行数据采集，利用无人机在悬停位置间转移的时间，成员节点将采集到的数据以时分多址TDMA的方式上传到簇首节点；当无人机在簇首节点正上方悬停时，簇首节点将该簇首节点采集的数据上传到无人机；无人机完成飞行轨迹实现所有节点的数据收集；其中，利用子问题P1对区域内的所有节点进行优化分簇，获得成簇结果，包括：S21.传感器节点ni∈N＝{n1,n2,...,nN}随机分布在边长为A的矩形区域中，坐标为Li＝xi,yi，用于采集周围环境的信息；将N个节点分成M簇，簇首节点chj∈CH＝{ch1,ch2,...,chM}且二元变量γij＝1表示节点ni归属于以chj为簇首的簇，否则γij＝0，与chj同簇的节点用集合表示为Cj＝{ni|γij＝1,ni∈N}，1≤j≤M，Cj内节点的数目表示为Nj；S22.成簇子问题P1表示为： 约束条件为：1j＝1,2,...,M约束表明成簇时，成员节点与簇首节点间的距离不能大于节点的最大通信距离；为成员节点ni与簇首节点chj间的距离，最大通信距离为R；对成簇子问题P1进行求解，得到成簇结果。

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百度查询： 南京邮电大学 一种物联网中基于信息年龄的无人机辅助数据采集方法