Long range (LoRa) wireless networks have been widely proposed as a efficient wireless access networks for the battery-constrained Internet of Things (IoT) devices. In many practical search-and-rescue (SAR) operations, one challenging problem is finding the location of devices carried by a lost person. However, using a LoRa-based IoT network for SAR operations will have a limited coverage caused by high signal attenuation due to the terrestrial blockages especially in highly remote areas. To overcome this challenge, the use of unmanned aerial vehicles (UAVs) as a flying LoRa gateway to transfer messages from ground LoRa nodes to the ground rescue station can be a promising solution. In this paper, the problem of the flying LoRa (FL) gateway control in the search-and-rescue system using the UAV-assisted LoRa network is modeled as a partially observable Markov decision process. Then, a deep meta-RL-based policy is proposed to control the FL gateway trajectory during SAR operation. For initialization of proposed deep meta-RL-based policy, first, a deep RL-based policy is designed to determine the adaptive FL gateway trajectory in a fixed search environment including a fixed radio geometry. Then, as a general solution, a deep meta-RL framework is used for SAR in any new and unknown environments to integrate the prior FL gateway experience with information collected from the other search environments and rapidly adapt the SAR policy model for SAR operation in a new environment. The proposed UAV-assisted LoRa network is then experimentally designed and implemented. Practical evaluation results show that if the deep meta-RL based control policy is applied instead of the deep RL-based one, the number of SAR time slots decreases from 141 to 50.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
163+阅读 · 2019年10月12日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员