一种农田无线传感器网络及通信方法技术

技术编号:24521259 阅读:60 留言:0更新日期:2020-06-17 08:01
本发明专利技术涉及一种农田无线传感器网络及通信方法,属于无线传感器技术领域。无线网络包括处于通信区域中心的汇集节点以及汇集节点周围的传感器节点;围绕汇集节点形成若干层环形区;传感器节点分布于各个环形区内;组网时,最内侧的环形区中的传感器节点与汇集节点建立第一通信通道,其他环形区中的传感器节点与相邻的内侧环形区内的至少一个传感器节点建立第一通信通道;各传感器节点还与其所在环形区内的至少一个传感器节点建立第二通信通道;每个传感器节点在获得数据后,以第一设定概率通过第一通信通道传输数据,以第二设定概率通过第二通道传输数据;若某个通信通道失效,则通过另一个通信通道传输数据;第一设定概率大于第二设定概率。

A field wireless sensor network and communication method

【技术实现步骤摘要】
一种农田无线传感器网络及通信方法
本专利技术涉及一种农田无线传感器网络及通信方法,属于无线传感器

技术介绍
农田无线传感器网络因受生产组织驱动影响,在网络拓扑形式、信息传递方式等方面呈现出不同的特征:(1)农田作业过程中干扰因素众多,农田渐变环境,网络部署范围大,部署密度小,需要引入中继节点并进行分层分簇,动态异构和链式有向传输等因素使得网络行为动态不确定性明显上升,促使农田无线传感网呈现出明显的拓扑易变性;(2)大面积农田监测区域需要节点协同监测,难免会出现层间和簇间节点、链路存在重叠和明显的相互作用,因而呈现出明显的相交耦合关联和层间耦合关联特征;(3)农田无线传感网很少会有恶意攻击而带来的节点失效,链路重组等问题,但农田作业过程中不可避免的会造成节点移动,进而致使链路动态重组形成新的拓扑;(4)不同传感器在完成特定环境因子监测时,其耗电量具有很大差异。由于每个节点所监测环境对象和监测频率不同,必然导致不同的能量消耗速度。农作物生产周期长和节点能量消耗的不均衡,使整个网络呈现多级能量异构。以上4方面特征最终促使农田无线传感本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种农田无线传感器网络通信方法,其特征在于,无线网络包括处于通信区域中心的汇集节点以及分布在汇集节点周围的传感器节点;围绕所述汇集节点形成若干个辐射状分布的、互不重叠的环形区;所述传感器节点分布于各个环形区内;所述无线网络组网时,最内侧的环形区中的传感器节点与汇集节点建立第一通信通道,其他的环形区中的传感器节点与相邻的内侧环形区内的至少一个传感器节点建立第一通信通道;各传感器节点还与其所在环形区内的至少一个传感器节点建立第二通信通道;/n每个传感器节点在采集数据或接收到数据后,以第一设定概率通过第一通信通道传输数据,以第二设定概率通过第二通道传输数据;若某个通信通道数据传输失败,则通过另一...

【技术特征摘要】
1.一种农田无线传感器网络通信方法,其特征在于,无线网络包括处于通信区域中心的汇集节点以及分布在汇集节点周围的传感器节点;围绕所述汇集节点形成若干个辐射状分布的、互不重叠的环形区;所述传感器节点分布于各个环形区内;所述无线网络组网时,最内侧的环形区中的传感器节点与汇集节点建立第一通信通道,其他的环形区中的传感器节点与相邻的内侧环形区内的至少一个传感器节点建立第一通信通道;各传感器节点还与其所在环形区内的至少一个传感器节点建立第二通信通道;
每个传感器节点在采集数据或接收到数据后,以第一设定概率通过第一通信通道传输数据,以第二设定概率通过第二通道传输数据;若某个通信通道数据传输失败,则通过另一个通信通道传输数据;所述第一设定概率大于第二设定概率。


2.根据权利要求1所述的农田无线传感器网络通信方法,其特征在于,传感器节点在环形区内沿对应的环形区延伸方向间隔设定距离布置。


3.根据权利要求2所述的农田无线传感器网络通信方法,其特征在于,非最内侧的环形区中的传感器节点与相邻的内侧环形区中距离最近的一个传感器节点建立第一通信通道;各传感器节点分别与其所在环形区内左侧方向最近的传感器节点和右侧方向最近的传感器节点建立第二通信通道。


4.根据权利要求3所述的农田无线传感器网络通信方法,其特征在于,传感器节点通过第二通信通道传输数据时,优先向第二通信通道上距离最近的传感器节点传输数据,或者优先向第二通信通道上剩余能量最多的传感器节点传输数据。


5.根据权利要求1、2、3或4所述的农田无线传感器网络通信方法,其特征在于,各个环形区内传感器节点的数量根据对应环形区的面积确定。


6.根据权利要求1、2、3或4所述的农田无线传感器网络通信方法,其特征在于,所述网络组网时,各传感器节点的初始负载Lni为:

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【专利技术属性】
技术研发人员:王俊杜壮壮张亚丹刘晓航朱旭张海洋张瑞红
申请(专利权)人:河南科技大学
类型:发明
国别省市:河南;41

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