物联网中信息新鲜度和能耗的权衡揭示及优化

无人机辅助物联网传感器节点(sensor nodes,SN)数据采集场景中,信息新鲜度和无人机能耗本质上是相互竞争的指标。为揭示两个指标之间的权衡,引入Pareto边界的概念,将该问题公式化为多目标混合整数线性规划问题,并应用Bender分解算法求解该问题。而后通过节点唤醒与睡眠机制与无人机轨迹的联合设计,共同优化两个指标,并最大限度地减少SN的最大能耗,将该联合设计公式化为混合整数非凸优化问题,通过应用逐次凸优化技术,提出了一种迭代算法来求解。仿真结果表明,所提出的方法能在两个竞争度量之间得出Pareto最优解。与悬停方案相比,所提设计中无人机能耗和信息新鲜度得到优化,同时显著节省了SN的能耗。