[發明專利]應用無線傳感器網絡的果園監控系統在審
| 申請號： | 201711466716.0 | 申請日： | 2017-12-28 |
| 公開（公告）號： | CN108200148A | 公開（公告）日： | 2018-06-22 |
| 發明（設計）人： | 潘永森 | 申請（專利權）人： | 潘永森 |
| 主分類號： | H04L29/08 | 分類號： | H04L29/08;H04W40/20;H04W84/18;G08C17/02 |
| 代理公司： | 北京華識知識產權代理有限公司 11530 | 代理人： | 趙永強 |
| 地址： | 234000 *** | 國省代碼： | 安徽;34 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 果園環境 監測數據 果園 無線傳感器網絡 傳感器節點 傳感裝置 監控中心 基站 監控系統 用戶終端 監控中心通信 采集 自組織方式 分析處理 果園信息 果園種植 監測區域 實時獲取 相關信息 感知 應用 傳送 存儲 部署 | ||
1.應用無線傳感器網絡的果園監控系統，其特征是，包括果園環境傳感裝置、果園監控中心和用戶終端，所述的果園環境傳感裝置、用戶終端分別與果園監控中心通信連接；所述的果園環境傳感裝置包括基站和多個部署于設定的果園種植監測區域內的傳感器節點，多個傳感器節點通過自組織方式構成一個用于感知和采集果園環境監測數據的無線傳感器網絡；傳感器節點采集的果園環境監測數據最終傳送到基站，進而由基站將接收到的果園環境監測數據傳送到果園監控中心；所述的果園監控中心用于存儲果園環境監測數據和其他果園信息數據，并用于對果園環境監測數據進行分析處理。
2.根據權利要求1所述的應用無線傳感器網絡的果園監控系統，其特征是，所述的果園監控中心包括數據存儲模塊、數據處理模塊和通信模塊；所述的數據存儲模塊用于存儲果園環境監測數據和其他果園信息數據；所述的數據處理模塊用于將果園環境監測數據與預設的標準閾值進行比較，輸出異常的果園環境監測數據；所述通信模塊用于實現果園監控中心與用戶終端、果園環境傳感裝置之間的數據通信。
3.根據權利要求2所述的應用無線傳感器網絡的果園監控系統，其特征是，所述果園環境監測數據包括果園的空氣溫濕度、土壤溫度、土壤濕度、風速、二氧化碳濃度、光照強度。
4.根據權利要求1所述的應用無線傳感器網絡的果園監控系統，其特征是，傳感器節點通過拓撲演化建立所述的無線傳感器網絡的拓撲結構，具體包括：
(1)初始時刻，基站與其附近的傳感器節點一同構成初始拓撲；
(2)每過一個時間步長，向當前拓撲中加入一個新傳感器節點；
(3)新傳感器節點根據當前剩余能量確定自身的通信半徑，并確定當前拓撲的位于其通信半徑范圍內的傳感器節點，歸入鄰居節點集；
(4)計算鄰居節點集中每一個傳感器節點的被選擇連接的概率，新傳感器節點根據計算出的概率由大到小的順序從鄰居節點集中選出m0個傳感器節點進行連接，其中m0<m，其中m為鄰居節點集中包含的傳感器節點個數；
(5)繼續執行(2)到(4)，直到N1個傳感器節點加入拓撲，其中N0+N1＝N，其中N0為初始拓撲包含的傳感器節點個數，N為部署在設定的監測區域內的傳感器節點個數。
5.根據權利要求4所述的應用無線傳感器網絡的果園監控系統，其特征是，所述的計算鄰居節點集中每一個傳感器節點的被選擇連接的概率，具體包括：
(1)利用一階射頻模型，計算鄰居節點集中每一個傳感器節點的生命權值：
式中，Wa表示鄰居節點集中傳感器節點a的生命權值，H(a,sink)為傳感器節點a到基站的距離，Qelec為數據融合能耗，εamp為放大器功放能耗，Ha-max為傳感器節點a與其相距最遠的鄰居節點間的距離；
(2)根據下列公式計算每一個傳感器節點的被選擇連接的概率：
式中，Λγ表示新傳感器節點γ的鄰居節點集，Ω(a)表示鄰居節點集中第a個傳感器節點被選擇連接的概率，Wa為所述第a個傳感器節點的生命權值，Ea為所述第a個傳感器節點的節點度，Eb表示鄰居節點集中第b個傳感器節點的節點度，Wb為所述第b個傳感器節點的生命權值，Eb為所述第b個傳感器節點的節點度。
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