基于博弈論的物聯網能量效率分布式優(yōu)化研究.pdf

1、物聯網的快速發(fā)展，為現代社會提供了以萬物互聯為基礎的巨大信息交互平臺，是互聯網時代信息獲取和共享的更進一步的發(fā)展。而無線通信的高速發(fā)展，為物聯網實現更大規(guī)模的信息感知、隨時隨地的信息交互提供了支撐，相比于有線通信模式下的網絡，無線通信支撐下的物聯網真正使得萬物互聯迅速的走進了人們的生活，滲透到每一個人生活的方方面面，滲透到每一個人日常行為的隨時隨地。然而，無線模式下的物聯網運作模式在享受靈活性、移動性等巨大好處的同時，也受到有限能量的嚴

2、重制約。無線傳感器或者是無線手持終端等物聯網中普遍使用的設備都遇到電池能量這個瓶頸問題。所以，物聯網中無線設備的能量使用效率問題成了當前研究的一個熱點，具有很強的現實意義。
　　本文針對物聯網中無線設備的能效優(yōu)化問題展開研究。重點在于對分布式系統(tǒng)的能量效率進行系統(tǒng)級的整體優(yōu)化。主要研究內容如下:
　　第一，針對物聯網中各個用戶為了提高能量效率需要科學選擇無線通信頻率信道的問題，本文提出了基于博弈論的能量優(yōu)化數學模型，設計了利

3、于系統(tǒng)能量效率優(yōu)化的效用函數，證明了所提出的博弈模型是精確勢能博弈，博弈模型的最佳均衡狀態(tài)就是系統(tǒng)能量效率最優(yōu)狀態(tài)。然后提出了相對應的學習算法，使得系統(tǒng)經過一定步驟的學習迭代，實現了理論分析中的最佳均衡狀態(tài)，獲得了系統(tǒng)能量效率最優(yōu)的穩(wěn)定解，實現系統(tǒng)能量效率的全局最優(yōu)。
　　第二，針對物聯網中無線傳感器節(jié)點信息需要選擇合適的骨干網接入點進行能效優(yōu)化的問題，本文首先建立了傳感器節(jié)點自由選擇接入點問題系統(tǒng)級能量優(yōu)化的數學模型，然后提出了