domingo, 15 de diciembre de 2024

Direcciones de investigación y desarrollo anteriores dentro del alcance de WET

Lso trabajos se han centrado únicamente en la ecologización de la fase de operación de las tecnologías WET. Sin embargo, no se han analizado conjuntamente los aspectos sociales y económicos ni las evaluaciones exhaustivas del impacto ambienta

}Las direcciones de investigación y desarrollo anteriores dentro del alcance de WET se han centrado en optimizaciones de rendimiento específicas.

Recoleccion de multiples BP

 formación de haces de energía eficientes

balizas de energía BP ( recargar las baterías mediante la explotación de fuentes de energía ambientales o dedicadas) utilizando estrategias de formación de haces de energía eficientes y mejorando el diseño de receptores RF-EH [4], [5], [6].

En [5] optimizan la implementación de PB direccionales para cargar sensores móviles considerando el espacio físico que ocupa cada sensor dentro del área de cobertura de los PB. En este trabajo, idean una estrategia de asignación de dispositivo a PB basada en demandas de energía individuales para minimizar los costos totales de carg

En [6] optimizan la posición, la orientación de la antena y la asignación de tiempo de servicio de los PB móviles. En este trabajo, maximizan una función de la energía recolectada por dispositivo considerando que los PB pueden moverse dentro de un área restringida.

WPT nomada 

En [7], [8], [9]  [10] que aprovechan al máximo las capacidades de movimiento/ vuelo de los PB, WPT nomada  para acortar dinámicamente la distancia de carga

En [7] minimizan el gasto de energía de un PB en movimiento, es decir, la suma de la energía de propulsión y la energía de transmisión, para satisfacer las demandas de carga de los dispositivos. optimizan la trayectoria y la programación de carga del PB considerando la radiación omnidireccional y una distribución arbitraria de los dispositivos en la red.

El trabajo en [8] estudia una configuración similar pero considera un PB direccional que carga diferentes grupos de dispositivos en cada punto de parada. El tiempo total de carga se minimiza optimizando la trayectoria del PB, la orientación de la antena y la posición de los puntos de parada para obtener la máxima potencia recibida de los sensores dentro del grupo servido. Nótese que se pueden aprovechar grados de libertad espaciales adicionales cuando se utilizan PB voladores debido a su inherente flexibilidad de implementación y cobertura tridimensional.

 En [9] se estudia un ejemplo de un escenario habilitado para PB volador, donde los autores idean el consumo mínimo de energía del PB que satisface las demandas de carga de los dispositivos. Para lograrlo, los autores optimizan conjuntamente la trayectoria de carga, las ubicaciones de vuelo y el tiempo de carga para cada grupo de dispositivos

 En [10], los autores analizan las principales características, potenciales y desafíos de WET para impulsar implementaciones masivas de IoT. En concreto, analizan mejoras adicionales en las redes habilitadas para WET, como la implementación de bandas de radio, PB equipados con rotor, WET asistida por superficies reflectantes inteligentes y la implementación de receptores de potencia ultrabaja.  Plantea las limitaciones de la estimación precisa de la información del estado del canal (CSI) en WET y discutir posibles soluciones

Las antenas flexibles

fluidas

so se refiere a una antena reconfigurable por software cuyas propiedades de radiación se pueden ajustar mediante materiales fluídicos [11]

moviles

antena orientable mecánicamente. Independientemente de la implementación, las antenas flexibles proporcionan las herramientas para superar las deficiencias del canal mediante la reconfiguración dinámica del radiador [11]

energia Renovable en WPT

 para respaldar el funcionamiento de los PB [10], [12], [13], [14], [15], [16] o para ayudar al servicio WET a reducir el consumo de energía de los PB [17]

 [10] analiza variantes para integrar energía renovable para alimentar PB. 

[12] estudia la estrategia óptima de programación de carga de una red de PB alimentada por fuentes renovables para maximizar el número de dispositivos cargados en una ronda,

 [13] se centra en la integración de EH ambiental y WET, y 

[14] analiza las principales características, requisitos y tecnologías habilitadoras para ecologizar las redes habilitadas para WET.

[16] propone una arquitectura habilitada para WET para realizar aplicaciones de agricultura inteligente sostenibles, 

 en [18] han abordado el desarrollo de WET desde la perspectiva de seguridad para aplicaciones de alta potencia. Los autores describen las métricas de exposición a los campos electromagnéticos de radiofrecuencia (RF-EMF) y los límites de seguridad, y analizan los enfoques para implementar protocolos que tengan en cuenta la seguridad. Además, también analizan las implementaciones de bajo consumo para sistemas WET de múltiples antenas

[19], han identificado amenazas de seguridad que pueden provocar cortes de energía en redes habilitadas para WET y para ello han propuesto soluciones basadas en blockchain


Bibliografia 

[0] O. M. Rosabal, O. L. Alcaraz López, H. Alves, and M. Latva-Aho, “Sustainable RF Wireless Energy Transfer for Massive IoT: Enablers and Challenges,” IEEE Access, vol. 11, pp. 133979–133992, 2023, doi: 10.1109/ACCESS.2023.3337214.

 [4] H. Alves and O. A. López, Wireless RF Energy Transfer in the Massive IoT Era: Towards Sustainable Zero-energy Networks. Hoboken, NJ, USA: Wiley, 2021.
 [5] S. Wu, H. Dai, L. Liu, L. Xu, F. Xiao, and J. Xu, ‘‘Cooperative scheduling for directional wireless charging with spatial occupation,’’ IEEE Trans. Mobile Comput., early access, Oct. 17, 2022, doi: 10.1109/TMC.2022.3214979. 
[6] H. Dai, X. Wang, X. Lin, R. Gu, S. Shi, Y. Liu, W. Dou, and G. Chen, ‘‘Placing wireless chargers with limited mobility,’’ IEEE Trans. Mobile Comput., vol. 22, no. 6, pp. 3589–3603, Jun. 2023.
[7] R. Jia, J. Wu, X. Wang, J. Lu, F. Lin, Z. Zheng, and M. Li, ‘‘Energy cost minimization in wireless rechargeable sensor networks,’’ IEEE/ACM Trans. Netw., vol. 31, no. 5, pp. 2345–2360, Oct. 2023. 
[8] Y. Liang, M. Yin, Y. Zhang, W. Wang, W. Jia, and T. Wang, ‘‘Grouping reduces energy cost in directionally rechargeable wireless vehicular and sensor networks,’’ IEEE Trans. Veh. Technol., vol. 72, no. 8, pp. 10840–10851, May 2023. 
[9] H. Ren, Z. Zhang, Z. Peng, L. Li, and C. Pan, ‘‘Energy minimization in RIS-assisted UAV-enabled wireless power transfer systems,’’ IEEE Internet Things J., vol. 10, no. 7, pp. 5794–5809, Apr. 2023.
[10] O. L. A. López, H. Alves, R. D. Souza, S. Montejo-Sánchez, E. M. G. Fernández, and M. Latva-Aho, ‘‘Massive wireless energy transfer: Enabling sustainable IoT toward 6G era,’’ IEEE Internet Things J., vol. 8, no. 11, pp. 8816–8835, Jun. 2021. 
[11] J. Zheng, J. Zhang, H. Du, D. Niyato, S. Sun, B. Ai, and K. B. Letaief, ‘‘Flexible-position MIMO for wireless communications: Fundamentals, challenges, and future directions,’’ 2023, arXiv:2308.14578. 
 [13] X. Liu and N. Ansari, ‘‘Toward green IoT: Energy solutions and key challenges,’’ IEEE Commun. Mag., vol. 57, no. 3, pp. 104–110, Mar. 2019. 
[14] H.-V. Tran and G. Kaddoum, ‘‘RF wireless power transfer: Regreening future networks,’’ IEEE Potentials, vol. 37, no. 2, pp. 35–41, Mar. 2018.
 [15] Q. Sha, X. Liu, and N. Ansari, ‘‘Efficient multiple green energy base stations far-field wireless charging for mobile IoT devices,’’ IEEE Internet Things J., vol. 10, no. 10, pp. 8734–8743, May 2023.
 [16] Y. Liu, D. Li, B. Du, L. Shu, and G. Han, ‘‘Rethinking sustainable sensing in agricultural Internet of Things: From power supply perspective,’’ IEEE Wireless Commun., vol. 29, no. 4, pp. 102–109, Aug. 2022. 
[17] Q. Wu, G. Zhang, D. W. K. Ng, W. Chen, and R. Schober, ‘‘Generalized wireless-powered communications: When to activate wireless power transfer?’’ IEEE Trans. Veh. Technol., vol. 68, no. 8, pp. 8243–8248, Aug. 2019.

No hay comentarios.:

Publicar un comentario