RIS辅助的SWIPT技术在物联网网络中的应用：架构、优化及未来发展方向的研究综述

《IEEE Communications Standards Magazine》：RIS-Assisted SWIPT for IoT Networks: A Survey of Architectures, Optimization, and Future Directions

　　

摘要：

同时无线信息与能量传输（SWIPT）与可重构智能表面（RISs）的结合，即RIS辅助的SWIPT，正成为一种有前途的范式，用于可持续的、高效节能的、智能的第六代（6G）物联网（IoT）网络。通过同时实现可编程传播、信息解码（ID）和射频能量收集（EH），RIS辅助的SWIPT可以延长能源受限的IoT设备的寿命，同时提高覆盖范围、可靠性和资源利用率。因此，本文对先进的RIS辅助SWIPT系统进行了全面的综述，根据系统模型、SWIPT接收器架构、RIS部署架构、优化方法、实际损耗和IoT应用要求对研究进展进行了分类。我们回顾了各种RIS实现方式，包括无源RIS（PRIS）、有源RIS（ARIS）、同时发射和反射RIS（STAR-RIS）、超对角RIS（BD-RIS）、超大RIS（XL-RIS）、自给自足RIS、多RIS和混合RIS部署。我们还讨论了新兴的6G技术，包括可移动天线辅助SWIPT、夹挤天线辅助SWIPT、可移动RIS、流体天线辅助RIS系统、全息多输入多输出（MIMO）表面以及RIS支持的语义通信。特别关注了优化和基于学习的方法的演化，包括半定松弛（SDR）、逐次凸逼近（SCA）、分数规划（FP）、交替优化（AO）、块坐标下降（BCD）、最大化-最小化（MM）、内逼近（IA）、黎曼流形优化（RMO）、鲁棒优化、深度强化学习（DRL）、图神经网络（GNNs）、联邦学习（FL）和元学习。该综述进一步将这些算法与RIS辅助SWIPT问题的核心数学结构联系起来，...

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