বেতার রিচার্জেবল সেন্সর নেটওয়ার্কের জন্য হেটেরোজেনিয়াস মোবাইল চার্জারের মাধ্যমে সহযোগী চার্জিং অপ্টিমাইজেশন

সূচিপত্র

• 1. ভূমিকা
• 2. পদ্ধতি
  • 2.1 হেটেরোজেনিয়াস চার্জার আর্কিটেকচার
  • 2.2 সমস্যা গঠন
  • 2.3 আইএইচএটিআরপিও অ্যালগরিদম
• 3. প্রযুক্তিগত বাস্তবায়ন
  • 3.1 গাণিতিক কাঠামো
  • 3.2 অ্যালগরিদমের বিস্তারিত বিবরণ
• 4. পরীক্ষামূলক ফলাফল
  • 4.1 কর্মক্ষমতা মেট্রিক্স
  • 4.2 তুলনামূলক বিশ্লেষণ
• 5. কোড বাস্তবায়ন
• 6. ভবিষ্যতের প্রয়োগ
• 7. তথ্যসূত্র

1. ভূমিকা

বেতার রিচার্জেবল সেন্সর নেটওয়ার্ক (ডব্লিউআরএসএন) একটি রূপান্তরমূলক প্যারাডাইম উপস্থাপন করে যা বেতার শক্তি স্থানান্তর (ডব্লিউপিটি) প্রযুক্তিকে প্রচলিত সেন্সিং ক্ষমতার সাথে একীভূত করে, তাত্ত্বিকভাবে আইওটি অ্যাপ্লিকেশনের জন্য সীমাহীন অপারেশনাল জীবনকাল সক্ষম করে। প্রচলিত ডব্লিউএসএন-গুলি স্থায়ী শক্তি সীমাবদ্ধতার মুখোমুখি হয় যা নেটওয়ার্কের জীবনকাল এবং কার্যক্ষম টেকসইতাকে মারাত্মকভাবে সীমিত করে।

2. পদ্ধতি

2.1 হেটেরোজেনিয়াস চার্জার আর্কিটেকচার

প্রস্তাবিত আর্কিটেকচারটি স্বয়ংক্রিয় এয়ারিয়াল যান (এএভি) এবং গ্রাউন্ড স্মার্ট যান (এসভি) কে জটিল ভূখণ্ডের পরিস্থিতিতে তাদের পরিপূরক সুবিধাগুলি কাজে লাগানোর জন্য একত্রিত করে। এএভি-গুলি উচ্চতর গতিশীলতা এবং দ্রুত মোতায়েন সরবরাহ করে, অন্যদিকে এসভি-গুলি দীর্ঘস্থায়ী সহনশীলতা এবং উচ্চ শক্তি ক্ষমতা প্রদান করে।

2.2 সমস্যা গঠন

বহু-উদ্দেশ্যমূলক অপ্টিমাইজেশন সমস্যাটি নিম্নলিখিত বিষয়গুলি সমাধান করে:

• বৈচিত্র্যময় চার্জারের সুবিধার গতিশীল ভারসাম্য
• চার্জিং দক্ষতা বনাম গতিশীলতা শক্তি খরচের মধ্যে ট্রেড-অফ
• সময়-পরিবর্তনশীল নেটওয়ার্ক শর্তের অধীনে রিয়েল-টাইম অভিযোজিত সমন্বয়

2.3 আইএইচএটিআরপিও অ্যালগরিদম

ইমপ্রুভড হেটেরোজেনিয়াস এজেন্ট ট্রাস্ট রিজিওন পলিসি অপ্টিমাইজেশন (আইএইচএটিআরপিও) অ্যালগরিদম জটিল পরিবেশগত অবস্থা প্রক্রিয়াকরণের জন্য স্ব-মনোযোগ প্রক্রিয়া একীভূত করে এবং অবিচ্ছিন্ন অ্যাকশন স্পেসে নিরপেক্ষ গ্রেডিয়েন্ট গণনার জন্য বিটা স্যাম্পলিং কৌশল নিয়োগ করে।

3. প্রযুক্তিগত বাস্তবায়ন

3.1 গাণিতিক কাঠামো

অপ্টিমাইজেশন সমস্যাটি নেটওয়ার্ক ইউটিলিটি ফাংশনকে সর্বাধিক করার জন্য গঠন করা হয়েছে:

$U = \sum_{i=1}^{N} \log(1 + E_i^{charged}) - \lambda \sum_{j=1}^{M} C_j^{mobility}$

যেখানে $E_i^{charged}$ সেন্সর নোড i-তে সরবরাহকৃত শক্তিকে উপস্থাপন করে, $C_j^{mobility}$ চার্জার j-এর গতিশীলতা ব্যয় নির্দেশ করে, এবং $\lambda$ হল ট্রেড-অফ প্যারামিটার।

3.2 অ্যালগরিদমের বিস্তারিত বিবরণ

আইএইচএটিআরপিও নিম্নলিখিতগুলির সাথে ট্রাস্ট রিজিওন পলিসি অপ্টিমাইজেশন কাঠামো প্রসারিত করে:

• জটিল অবস্থার উপস্থাপনা প্রক্রিয়াকরণের জন্য স্ব-মনোযোগ প্রক্রিয়া
• অবিচ্ছিন্ন অ্যাকশন স্পেসের জন্য বিটা বন্টন স্যাম্পলিং
• বিকেন্দ্রীভূত এক্সিকিউশন সহ কেন্দ্রীভূত প্রশিক্ষণের মাধ্যমে বৈচিত্র্যময় এজেন্ট সমন্বয়

4. পরীক্ষামূলক ফলাফল

4.1 কর্মক্ষমতা মেট্রিক্স

4.2 তুলনামূলক বিশ্লেষণ

প্রস্তাবিত আইএইচএটিআরপিও অ্যালগরিদম চার্জিং দক্ষতা, শক্তি খরচ এবং নেটওয়ার্ক কভারেজ সহ একাধিক মেট্রিক্স জুড়ে ডিকিউএন, পিপিও এবং মূল এইচএটিআরপিও-সহ সর্বাধুনিক বেসলাইন অ্যালগরিদমগুলিকে উল্লেখযোগ্যভাবে ছাড়িয়ে গেছে।

5. কোড বাস্তবায়ন

আইএইচএটিআরপিও অ্যালগরিদমের সিউডোকোড:

ইনিশিয়ালাইজ পলিসি প্যারামিটার θ, ভ্যালু ফাংশন প্যারামিটার φ
পুনরাবৃত্তি=1,2,... এর জন্য করুন
    পলিসি π_θ ব্যবহার করে ট্র্যাজেক্টরি সেট D সংগ্রহ করুন
    জিএই ব্যবহার করে এডভান্টেজ অনুমান Â_t গণনা করুন
    উদ্দেশ্যকে সর্বাধিক করে পলিসি আপডেট করুন:
        L(θ) = E[মিনিট(r_t(θ)Â_t, ক্লিপ(r_t(θ), 1-ε, 1+ε)Â_t)]
    V_φ-তে রিগ্রেশনের মাধ্যমে ভ্যালু ফাংশন আপডেট করুন
    অবস্থা প্রক্রিয়াকরণের জন্য স্ব-মনোযোগ ওজন আপডেট করুন
শেষের জন্য

6. ভবিষ্যতের প্রয়োগ

প্রস্তাবিত বৈচিত্র্যময় চার্জিং আর্কিটেকচারের নিম্নলিখিত ক্ষেত্রে প্রতিশ্রুতিশীল প্রয়োগ রয়েছে:

• স্মার্ট সিটি অবকাঠামো পর্যবেক্ষণ
• শিল্প আইওটি এবং অটোমেশন সিস্টেম
• দূরবর্তী অঞ্চলে পরিবেশ পর্যবেক্ষণ
• দুর্যোগ প্রতিক্রিয়া এবং জরুরি নেটওয়ার্ক
• কৃষি অটোমেশন এবং প্রিসিশন ফার্মিং

7. তথ্যসূত্র

1. জে. ইয়াও et al., "ডব্লিউআরএসএন-এর জন্য হেটেরোজেনিয়াস মোবাইল চার্জারের মাধ্যমে সহযোগী চার্জিং অপ্টিমাইজেশন," IEEE ট্রানজেকশনস।
2. ডি. নিয়াটো, "বেতার চার্জিং প্রযুক্তি: নীতি এবং প্রয়োগ," IEEE কমিউনিকেশনস সার্ভে অ্যান্ড টিউটোরিয়ালস, ২০২২।
3. জে. শুলম্যান et al., "ট্রাস্ট রিজিওন পলিসি অপ্টিমাইজেশন," ICML ২০১৫।
4. এ. ভাসওয়ানি et al., "অ্যাটেনশন ইজ অল ইউ নিড," NeurIPS ২০১৭।
5. এল. জাই et al., "বেতার শক্তি স্থানান্তর এবং শক্তি সংগ্রহ: বর্তমান অবস্থা এবং ভবিষ্যতের দিকনির্দেশ," প্রসিডিংস অফ দ্য IEEE, ২০২৩।

বিশেষজ্ঞ বিশ্লেষণ