农情获取任务的分配方法、系统、介质和设备技术方案

本发明专利技术公开了一种农情获取任务的分配方法、系统、介质和设备，方法包括数据感知任务的分配：基于感知数据相似性机理，将农情获取区域分解为多个数据感知子区域；在每个感知子区域内，剔除上一次参与农情获取任务的节点，建立当前数据感知任务节点集合。数据融合任务的分配：采用聚类算法将参与数据感知任务的节点，按照位置划分为多个虚拟簇；选择距离虚拟簇中心点距离最小且未参与农情感知节点，完成数据融合任务。数据传输任务的分配：基于最远传输距离，选择数据中心与数据融合节点矢量方向上的节点为数据传输节点，完成数据传输任务。本发明专利技术方法简单，容易操作。同时考虑了感知节点的能耗平衡。进而延长了节点使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
农情获取任务的分配方法、系统、介质和设备
本专利技术涉及农业信息的
，具体涉及一种农情获取任务的分配方法、系统、介质和设备。
技术介绍
农业成为主要大国发展的重大战略，精准农业、智慧农业等孕育而生。一方面，上述新型农业体系以农情获取为基础，农业信息的获取成为当前国内外研究的热点主题。另一方面，为实现农作物的精细管理等，需要获取多维度的感知数据，诸如土壤、空气、光照、图像、光谱等数据；同时为实现农业的智能化与精准化、农情获取系统、过程、任务等的越发的繁琐与复杂。如何在大规模环境下实现农情获取任务的合理与动态分配成为了当前的亟需解决的问题。在文献《EH-WSN中针对恶劣环境下的环境监测系统的设计及任务调度算法研究》，作者提出了基于以上研究基础，提出了一种适用于能量收集型无线传感器网络的任务调度算法，即根据节点剩余能量决定已收集数据的发送顺序和方法。在文献《基于负载分割理论的无线传感器网络任务调度算法》将整个无线传感器网络划分为多个簇进行负载分割，采用簇间和簇内任务调度建立任务执行过程的时序图，通过最小化总任务时间，实现任务所需数据测量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种农情获取任务的分配方法，其特征在于，包括下述步骤：/n数据感知任务的分配：基于数据相似性机理，将感知区域分解为多个感知子区域，在每个感知子区域内，剔除已参与农情获取任务的节点，建立当前数据感知任务节点集合，以感知数据类型为基础，考虑距离因素将不同数据类型感知任务分配给相应的节点；/n数据融合任务的分配：用于数据感知的节点分配后，将所有子区域未参与感知所有节点，合并为数据融合候选节点集合H；采用聚类算法将参与数据感知任务的节点，划分为多个虚拟簇；从节点集合H中，选择距离虚拟簇中心点最小且未参与农情感知节点完成数据融合任务；/n数据传输任务的分配：将所有感知子区域未参与数据感知、数据融合的...

【技术特征摘要】
1.一种农情获取任务的分配方法，其特征在于，包括下述步骤：
数据感知任务的分配：基于数据相似性机理，将感知区域分解为多个感知子区域，在每个感知子区域内，剔除已参与农情获取任务的节点，建立当前数据感知任务节点集合，以感知数据类型为基础，考虑距离因素将不同数据类型感知任务分配给相应的节点；
数据融合任务的分配：用于数据感知的节点分配后，将所有子区域未参与感知所有节点，合并为数据融合候选节点集合H；采用聚类算法将参与数据感知任务的节点，划分为多个虚拟簇；从节点集合H中，选择距离虚拟簇中心点最小且未参与农情感知节点完成数据融合任务；
数据传输任务的分配：将所有感知子区域未参与数据感知、数据融合的节点合并为数据传输节点候选集合G；基于最远传输距离，选择数据中心与数据融合节点矢量方向上的节点为数据传输节点，完成数据传输任务。


2.根据权利要求1所述农情获取任务的分配方法，其特征在于，在数据感知的步骤之前，还包括下述步骤：
将配备有多重传感器的农情获取节点部署在农业环境中。


3.根据权利要求1所述农情获取任务的分配方法，其特征在于，所述在每个感知子区域内，剔除已参与农情获取任务的节点，建立当前数据感知任务节点集合，并为不同类型的数据分配感知节点，具体为：
在某个感知子区域内，确定需要感知的数据种类m，剔除已参与农情获取任务的节点，建立当前数据感知任务节点集合；
在该数据感知任务节点集合随机选择一个节点，作为当前任务的第一个感知节点用于感知第一种数据类型；
选择距离第一个感知节点最远的节点为第二个感知节点；
选择距离第二个感知节点最远的节点为第三个感知节点；
当选择节点超过三个时，以选择节点的位置构建多边形，选择距离多边形中心最远的节点为下一个节点位置；
直到m个种类数据获取节点，完成分配。


4.根据权利要求1所述农情获取任务的分配方法，其特征在于，所述数据融合任务的分配，具体为：
基于整个区域的感知节点个数，确定数据融合节点的个数k；
基于感知节点的位置，将感知节点采用传统聚类方法分为k个虚拟簇；
在每个虚拟簇中，确定其中心点，所述中心点是距离该虚拟簇中所有节点位置最近的点；
从数据融合候选节点集合H选择距离虚拟簇中心点最小的农情获取节点为数据融合节点。


5.根据权利要求1所述农情获取任务的分配方法，其特征在于，所述数据传输任务的分配，具体为：
对于某个数据融合节点位置为X，数据中心位置为Y，基于X和Y建立一条直线L；
然后，从G选择到L的距离小于为D的节点为数据传输节点，不包括满足到L延长线小于D的节点，进而建立传输节点集合A；因此可以通过调整D来确定传输节点集合A元素的个数；
然后基于数据传输半径覆盖范围R确定最后数据传输路径。首先选着融合节点为起始点，以R为范围，以L为方向，从A选择距离小于R同时到起始节点最远的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李小敏，朱立学，马稚昱，
申请(专利权)人：仲恺农业工程学院，
类型：发明
国别省市：广东;44