农田WSN可再生能源节点部署方法及系统技术方案
【技术实现步骤摘要】
农田WSN可再生能源节点部署方法及系统
本专利技术涉及无线传感器网络
，具体涉及农田WSN可再生能源节点部署方 法及系统。
技术介绍
在农田环境中进行无线传感器网络（Wireless Sensor Network,简称WSN)监测， 可以实现农田环境的实时监测，能够为农业生产管理提供精确、全面、及时的信息，提高农 业生产效率。但在农田中进行无线传感器节点的布设，相对于无线传感器网络在其他领域 的应用，存在着其自身的特点。首先农田环境监测大都处于偏僻的野外，因此不适于节点的 有线供电；其次农田环境监测的周期与作物生长周期相关，一般会持续较长时间，要求节点 的供电能够满足长时间监测的能量需求；第三，农田环境中存在丰富的可再生能源，通过利 用可再生能源可以为节点提供源源不断的能量；最后农田监测范围广阔，需要布设的节点 较多，而无线传感器网络在农业中的应用对成本比较敏感，更少的节点能带来网络布设成 本的节约。 在节点部署方面，已有的节点部署研究主要针对同构节点网络，研究重点关注网 络的能量和覆盖问题。刘卉等在《基于规则网格的农田环境监测传感器节点部署方法》中 提出基于采样间距和节点通信范围进行节点部署，通过比较部署成本、连通性等指标探讨 了最佳规则网格节点部署方案的选取原则，为农田环境监测应用中传感器节点的合理布局 规划提供依据。孙玉文等在《农田无线传感器网络的节点部署仿真与实现》对随机部署、正 六边形部署及正四边形部署方式进行了仿真比较，并在农田中进行实地试验。但上述研究 针对的节点均为电池供电的同构节点，同时没有特别考...
【技术保护点】
一种农田无线传感器网络WSN可再生能源节点部署方法，其特征在于，该方法包括：根据网络覆盖性和网络连通性要求确定可再生能源节点的数目；计算网络中每个监测点的数据传输负载，并根据所述数据传输负载计算出每个监测点的可再生能源位置选定指数；根据所述可再生能源位置选定指数值选择若干个分区基准点，基于所述分区基准点将整个监测区域分为若干个基准区；确定每个基准区内可再生能源节点备选方案集，并根据备选集对所述基准区监测点的覆盖情况将基准区分为强覆盖区和弱覆盖区；基于邻居区域间协调互助的原则确定每个基准区内的最优部署方案，并确定可再生能源节点的位置。
【技术特征摘要】
1. 一种农田无线传感器网络WSN可再生能源节点部署方法，其特征在于，该方法包括： 根据网络覆盖性和网络连通性要求确定可再生能源节点的数目； 计算网络中每个监测点的数据传输负载，并根据所述数据传输负载计算出每个监测点 的可再生能源位置选定指数； 根据所述可再生能源位置选定指数值选择若干个分区基准点，基于所述分区基准点将 整个监测区域分为若干个基准区； 确定每个基准区内可再生能源节点备选方案集，并根据备选集对所述基准区监测点的 覆盖情况将基准区分为强覆盖区和弱覆盖区； 基于邻居区域间协调互助的原则确定每个基准区内的最优部署方案，并确定可再生能 源节点的位置。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据网络覆盖性和网络连通性要求 确定可再生能源节点数目包括： 根据网络覆盖性对节点数目的要求，得到节点个数nMV为：其中，A为监测区域的面积，rs为可再生能源节点的感知半径； 根据网络连通性对节点数目的要求，得到节点个数n_为：其中，r。为节点通信半径； 取作为可再生能源节点的数目。3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述每个监测点的数据传输负载由如下 公式得到：其中，Ei表示节点i的数据传输负载，a表示数据发送耗能系数，0表示数据接收耗 能系数，:r。为节点通信半径，Iiujut表示与汇聚sink节点距离大于di+r。的节点总数，nij4ng 表示在半径为（di-r。，di+r。）的圆环中的监测点总数，Cli表示监测点i和sink节点的距离， gi表示监测点i的节点度，m表示信号消减因子。4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述每个监测点的可再生能源位置选定 指数由如下公式得到：其中，Ii表示节点i的可再生能源位置选定指数，0为邻居节点负载系数一，Y为邻 居节点负载系数二，对节点i和其所有邻居节点进行数据传输负载由大到小的排序，Seqi表 示节点i的排序序号，〇为节点i的...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴华瑞，李飞飞，黄锋，朱华吉，顾静秋，高荣华，彭程，
申请(专利权)人：北京农业信息技术研究中心，
类型：发明
国别省市：北京;11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。