能量收集型短包通信LoRa网络的信息年龄建模与优化

来源：电子与信息学报杂志2026年第1期北京时间：

作者：肖舒予, 孙兴华, 袁岸珊, 詹文, 陈翔

单位：1.中山大学电子与通信工程学院 深圳 5181072.中山大学电子与信息工程学院 广州 510000

摘要：针对工业物联网短包通信的应用场景，该文研究了能量收集驱动短包通信LoRa网络中的信息新鲜度问题。该文将能量队列建模为马尔可夫链，推导出平均信息年龄的一般表达式。进一步地，在最小电池容量与理想无限电池容量两种情况下，给出平均信息年龄优化策略及最优参数的解析解。最后，仿真验证了理论优化结果，并分析了网络各参数对系统性能的影响，为能量收集驱动的工业物联网的设计与优化提供了理论参考。

关键词：信息年龄, 能量收集, 短包通信, 时隙Aloha, 工业物联网

基金资助：深圳市科技计划项目 (CJGJZD20240729142100001)，广东省基础与应用基础研究基金 (2025A1515010235, 2024A1515012015)