低空遥感和地面传感的数据传输优化方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种耕地质量监测低空遥感和地面传感的数据传输优化方法及系统，其中，所述方法包括：基于低空遥感航线和地面无线传感器节点位置计算每个地面节点的最大数据传输量；基于每个地面节点的最大数据传输量和存储数据量进行分类，获取分类节点；基于轮询数据分配‑最大剩余能量路由算法对协助节点及需求节点进行近距离数据传输优化；基于贪婪数据分配‑最大剩余能量路由算法对协助节点及需求节点进行中距离数据传输优化；基于贪婪数据分配‑扩散寻路算法对协助节点及需求节点进行远距离数据传输优化。在本发明专利技术实施例中，减少采样飞行时间及次数，优化地面节点之间数据传输效率及能量损耗。

Data transmission optimization method and system of low altitude remote sensing and ground sensing

【技术实现步骤摘要】
低空遥感和地面传感的数据传输优化方法及系统
本专利技术涉及数据输出及优化
，尤其涉及一种耕地质量监测低空遥感和地面传感的数据传输优化方法及系统。
技术介绍
耕地质量监测的监测指标的数量和种类多，常规的现场调查与实验室化验分析方法虽然能够获得绝大部分耕地质量监测指标数据，但是现场调查的主观影响大、实验室化验费时费力。如果能够获得监测区域的地面长期监测数据和高空间分辨率低空遥感数据，就可以为耕地质量监测的指标提供新的监测和分析方法，为耕地质量监测提供更加客观、便捷、高效的监测方法和系统。现有的无线传感器网络和无人机可以分别提供地面长期监测数据和低空遥感数据。为耕地质量监测提供地面长期监测数据的无线传感器网络(WirelessSensorNetwork，WSN)具有自动采集和传输数据、可以实现长期监测等优势，被广泛应用于环境监测、精准农业、耕地质量监测等领域。现有技术并未考虑耕地质量地面节点长期监测数据的数据量对汇聚过程的影响。无人机飞行速度快、通过地面节点有效通信范围的时间短，而节点间通信的数据传输速率有限，加上现有方法当中头节点需要传输整个簇的所有节点的数据，那么很有可能就会出现本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耕地质量监测低空遥感和地面传感的数据传输优化方法，其特征在于，所述方法包括：基于低空遥感航线和地面无线传感器节点位置计算每个地面节点的最大数据传输量；基于每个地面节点的最大数据传输量和存储数据量进行分类，获取分类节点，所述分类节点包括协助节点、需求节点以及可选路由节点；基于轮询数据分配‑最大剩余能量路由算法对协助节点及需求节点进行近距离数据传输优化；基于贪婪数据分配‑最大剩余能量路由算法对协助节点及需求节点进行中距离数据传输优化；基于贪婪数据分配‑扩散寻路算法对协助节点及需求节点进行远距离数据传输优化。

【技术特征摘要】
1.一种耕地质量监测低空遥感和地面传感的数据传输优化方法，其特征在于，所述方法包括：基于低空遥感航线和地面无线传感器节点位置计算每个地面节点的最大数据传输量；基于每个地面节点的最大数据传输量和存储数据量进行分类，获取分类节点，所述分类节点包括协助节点、需求节点以及可选路由节点；基于轮询数据分配-最大剩余能量路由算法对协助节点及需求节点进行近距离数据传输优化；基于贪婪数据分配-最大剩余能量路由算法对协助节点及需求节点进行中距离数据传输优化；基于贪婪数据分配-扩散寻路算法对协助节点及需求节点进行远距离数据传输优化。2.根据权利要求1所述的数据传输优化方法，其特征在于，所述基于低空遥感航线和地面无线传感器节点位置计算每个地面节点的最大数据传输量，包括：基于无人机的航线数据和地面节点的坐标数据计算无人机飞过每个地面节点的有效通信范围的航线长度；基于无人机的飞行速度以及地面节点的通信模块的通信速率计算每个地面节点的最大数据传输量。3.根据权利要求1所述的数据传输优化方法，其特征在于，所述基于每个地面节点的最大数据传输量和存储数据量进行分类，获取分类节点，包括：获取每个地面节点的存储数据量；利用每个地面节点的最大数据传输量与存储数据量进行比较，并基于比较的结果进行分类，获取分类节点；其中，当最大数据传输量大于存储数据量时，该地面节点分类为协助节点；当最大数据传输量小于存储数据量时，该地面节点分类为需求节点；当最大数据传输量等于存储数据量时，该地面节点分类为可选路由节点。4.根据权利要求1所述的数据传输优化方法，其特征在于，所述基于轮询数据分配-最大剩余能量路由算法对协助节点及需求节点进行近距离数据传输优化，包括：判断需求节点在预设一跳距离范围内是否存在有协助节点；若需求节点在预设一跳距离范围内存在有协助节点时，则每个需求节点发送一个单位的数据发送给在预设一跳距离内的协助节点，并更新需求节点与协助节点的数据量，返回判断需求节点在预设一跳距离范围内是否存在有协助节点；若需求节点在预设一跳距离范围内不存在有协助节点时，则判断需求节点在预设两跳距离范围内是否存在有协助节点；若需求节点在预设两跳距离范围内存在有协助节点时，枚举从每个需求节点到预设两跳距离范围内的协助节点的路由，选取剩余电量最多的作为传输路由，每个需求节点发送一个单位的数据发送给在预设两跳距离内的协助节点；更新需求节点和协助节点的数据量，返回判断需求节点在预设两跳距离范围内是否存在有协助节点；若需求节点在预设两跳距离范围内不存在有协助节点时，则计算分配过程的能量消耗，预估分配后的剩余电量。5.根据权利要求1所述的数据传输优化方法，其特征在于，所述基于贪婪数据分配-最大剩余能量路由算法对协助节点及需求节点进行中距离数据传输优化，包括：判断需求节点在预设三跳或预设四跳距离范围内是否存在有协助节点；若断需求节点在预设三跳或预设四跳距离范围内存在有协助节点时，对所述需求节点以及协助节点进行按从大到小排序；基于从大到小排序确认预设三跳或预设四跳距离范围内的具有最大协助传输数据量的协助节点以及最大需求协助...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡明月，张飞扬，陈联诚，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44