台湾国立嘉义大学的研究人员已经开发出一种新型无人机充电系统对全市传感器网络利用城市公共交通系统。这项研究已经发表在本周《华尔街日报》电子产品并对智能城市的未来发展的影响。
研究:一种新型无人机无线充电的充电方案传感器网络在城市公交系统。图片来源:STOP_WAR / Shutterstock.com
无线充电的传感器网络
无线充电传感器网络(WRSNs)是一个关键技术在未来的智能城市的发展。这些系统使用可再生能源或自充电的功能提供电力各种创新应用在交通和环境监测。
在嘉义城市公交线路。图片来源:林T-L et al .,电子产品
一个新颖的解决方案为这些网络提供力量与无人机的使用无线充电。该解决方案使得WRSNs的持续部署难以进入的地方,减少维护需求连续无线充电网络。
然而,这种方法受限于当前的技术。无人机电池寿命有限,导致需要返回基站定期充电。此外,这些设备中的电池容量限制阻碍的能力提供足够的电荷传感器网络大面积。
提高无人机无线充电系统通过一个独特的方法:城市公共汽车
最近,有重要的研究专注于改善的能力为传感器网络无线UV-based充电系统,和一些创新方法应用。这些创新方法之一是城市公交网络的使用。
研究开发了网络体系结构和框架,改善城市规模的兴趣点监测使用无人机。无人机在公共交通选择和定期充电,然后车辆用于旅游的兴趣。
这样一个系统可以使用公共汽车时间表,的兴趣点的位置,到达时间和能量阈值信息提供连续可靠的系统监测使用无人机的兴趣点。其他研究提出了使用无人驾驶飞机调度提供恒定的无人机充电。这个系统需要有效的公交系统之间的能量转移,无人机,WRSN。
影响不同的上界的无人机传感器的存活率。图片来源:林T-L et al .,电子产品
使用公共交通工具的主要优势是它的宽覆盖在城市地区。无人机的恒定的充电方便,它们不需要延长旅行时间达到WRSNs。这克服了电池寿命和充电其他提出无人机充电系统面临的问题。无人机可以在公共汽车上和飞到传感器完全充电一次。此外,公交时刻表是高度可靠的和一致的。然而,设计一个可靠和全面的系统是具有挑战性的。
这项研究
这项研究发表在《华尔街日报》电子产品提出了一种新型总线system-assisted无人机充电系统的高效、可靠的监测WRSNs。高效的无人机行动所需的能量补充的公共汽车,和飞行能耗最小化。全面的网络是通过使用该系统,包括传感器之间的飞行段飞行传感器在全市WRSN网络和公交路线段。
本文几个贡献这一技术的发展。首先,公共汽车时刻表和无人机之间的协调系统。其次,充电算法设计使用真实世界的总线信息和城市地图提高无人机的充电和供电传感器。
第三,作者比较三种策略提出系统(天真,最短路径,最大权力。)天真的充电策略是效率最低,但简单的三个。传感器成活率低3.2%使用这种策略。
计划的另一个特点是它的总线频率调整的基础上有多少传感器沿线的公共汽车旅行提供最佳的供电网络中的传感器,从而延长网络的生命周期。
不同的lpc的值对的存活率的影响传感器。图片来源:林T-L et al .,电子产品
作者指出,目前,有控制无人机的安全操作的规定在城市地区,但研究的范围并不考虑他们。此外,这项研究没有考虑inter-UAV沟通的问题。另一个限制是固定的假设无人机降落点,这破坏了建立一个灵活的系统。作者指出,移动着陆点和互联互通问题可能会在将来的研究中调查。
总之,作者开发了一种新型无线充电系统对全市智能传感器网络,利用城市生活的一个无处不在的特性:公共交通系统。通过确定的最优充电策略系统,并结合实际的公共交通路线信息,作者介绍了一种高效、可靠的无人驾驶飞行器充电技术,有可能用于未来智能城市。
进一步的阅读
林,T-L et al。(2022)一种新型无人机无线充电的充电方案传感器网络在城市公交系统电子产品11(1464 9)[网络]mdpi.com。可以在:https://www.mdpi.com/2079-9292/11/9/1464
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