摘要
在有线网络难以应用且现场传感器更换成本高昂的地形中，地热勘探与监测往往需要密集的温度观测数据。本文提出了一种基于红外技术的、能够感知温度的接入方案，用于构建适用于地热热点检测的无人机驱动的背散射物联网网络。首先，搭载热红外相机和射频收发器的旋翼无人机会对目标区域进行勘测，生成表面温度图并识别出潜在的热点；随后，无人机会在选定的热点上方悬停，通过无线能量传输为传感器供电，再收集其反馈的背散射信号。地面传感器则会吸收射频能量并测量自身温度，只有当吸收的能量超过设定阈值且温度处于无人机设定的范围内时，才会自动启动工作，从而将通道访问权限集中在温度较高的节点上。我们建立了结合地热场模型、射频能量收集机制以及分帧时隙背散射接入方式的系统模型，并提出了以热点为中心的性能评估指标，包括有效热点吞吐量、任务完成时间以及每个热点报告所需的能量。仿真结果表明，这种基于温度和能量条件的接入方式，相比完全自动启动或仅依据能量阈值启动的方式，显著提升了来自热点区域的成功解码数据包的比例，同时也提高了地热监测的能源利用效率。
