无人机群辅助的数据采集能耗优化方法

作者：黄晓舸^*; **; 陈前斌; 张杰

来源：电子与信息学报, 2023, 45(06): 2054-2062.

• 无人机
• 无线传感器网络
• 数据采集
• 区块链

针对无线传感器网络(WSN)中数据采集的安全性和能耗问题，该文提出一种无人机(UAV)群辅助的数据采集能耗优化方法。该方法通过优化无人机的数量、高度和WSN中数据传输数量降低系统总能耗。首先，针对WSN数据采集，提出一种基于信誉值的数据双层压缩算法。该算法根据地理位置将传感器分簇，簇内传感器分为簇头和簇成员，簇成员负责训练预测模型并发送给簇头；簇头则负责模型的筛选、聚合以及信誉值更新，并将聚合结果发送给无人机；其次，针对无人机群数据收集，提出一种无人机优化部署算法，该算法将无人机部署问题转化为圆包装问题，通过动态调整无人机数量，最小化无人机群网络总能耗；同时，针对数据采集过程，在无人机群建立了私有区块链用于存储采集数据，保证了数据的安全性；最后，基于伯克利大学联合研究实验室数据集对所提方法进行验证，仿真结果表明该方法能实现无人机的最优部署，同时具有误差小、能耗低及安全性高的优势。

• 单位
  通信与信息工程学院; 重庆邮电大学