本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及果園生態(tài)環(huán)境無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在果樹生長過程中，微氣象信息對對果樹生長發(fā)育、生產(chǎn)管理決策以及病蟲害發(fā)生發(fā)展與預(yù)防等具有重要的影響。傳統(tǒng)的信息獲取主要依靠人工來完成，這樣不僅費時費力而且效率很低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明提供果園生態(tài)環(huán)境無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

提供了果園生態(tài)環(huán)境無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)，包括果園環(huán)境信息采集模塊、果園數(shù)據(jù)服務(wù)器和用戶終端，所述的果園環(huán)境信息采集模塊、用戶終端分別與果園數(shù)據(jù)服務(wù)器通信連接；所述的果園環(huán)境信息采集模塊用于通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)采集果園環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)，并將果園環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)送至果園數(shù)據(jù)服務(wù)器；所述的果園數(shù)據(jù)服務(wù)器用于存儲果園環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)和其他果園信息數(shù)據(jù)，并用于對果園環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析處理。

本發(fā)明的有益效果為：使得用戶能夠?qū)崟r獲取果園的相關(guān)信息，減少了傳統(tǒng)信息獲取過程中受時間和空間等因素的限制。

附圖說明

利用附圖對本發(fā)明作進一步說明，但附圖中的實施例不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。

圖1本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是本發(fā)明果園數(shù)據(jù)服務(wù)器的連接框圖。

附圖標(biāo)記：

果園環(huán)境信息采集模塊1、果園數(shù)據(jù)服務(wù)器2、用戶終端3、存儲模塊10、處理模塊20、通信模塊30。

具體實施方式

結(jié)合以下實施例對本發(fā)明作進一步描述。

參見圖1、圖2，本實施例提供的果園生態(tài)環(huán)境無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)，包括果園環(huán)境信息采集模塊1、果園數(shù)據(jù)服務(wù)器2和用戶終端3，所述的果園環(huán)境信息采集模塊1、用戶終端3分別與果園數(shù)據(jù)服務(wù)器2通信連接；所述的果園環(huán)境信息采集模塊1用于通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)采集果園環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)，并將果園環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)送至果園數(shù)據(jù)服務(wù)器2；所述的果園數(shù)據(jù)服務(wù)器2用于存儲果園環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)和其他果園信息數(shù)據(jù)，并用于對果園環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析處理。

優(yōu)選地，所述的果園數(shù)據(jù)服務(wù)器2包括存儲模塊10、處理模塊20、通信模塊30；所述的存儲模塊10用于存儲果園環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)和其他果園信息數(shù)據(jù)；所述的處理模塊20用于將果園環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)與正常設(shè)定值進行比較，輸出異常的果園環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)；所述通信模塊30用于實現(xiàn)果園數(shù)據(jù)服務(wù)器2與用戶終端3、果園環(huán)境信息采集模塊1之間的數(shù)據(jù)通信。

優(yōu)選地，所述果園環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)包括果園的空氣溫濕度、土壤溫度、土壤濕度、風(fēng)速、二氧化碳濃度、光照強度。

本發(fā)明上述實施例設(shè)置的果園生態(tài)環(huán)境無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)使得用戶能夠?qū)崟r獲取果園的相關(guān)信息，減少了傳統(tǒng)信息獲取過程中受時間和空間等因素的限制。

優(yōu)選地，所述果園環(huán)境信息采集模塊1包括基站、匯聚節(jié)點和果園環(huán)境監(jiān)測節(jié)點，每個果園環(huán)境監(jiān)測節(jié)點將果園環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)送至至匯聚節(jié)點，由匯聚節(jié)點收集果園環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)后發(fā)送至基站，進而通過基站將果園環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)送至果園數(shù)據(jù)服務(wù)器2。

優(yōu)選地，果園環(huán)境監(jiān)測節(jié)點設(shè)置多個中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點來輔助轉(zhuǎn)換其果園環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)，中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的設(shè)置具體包括：

(1)設(shè)置中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的果園環(huán)境監(jiān)測節(jié)點在設(shè)定的通信范圍內(nèi)向其他果園環(huán)境監(jiān)測節(jié)點廣播中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點設(shè)置請求，接收到中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點設(shè)置請求的其他果園環(huán)境監(jiān)測節(jié)點向設(shè)置中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的果園環(huán)境監(jiān)測節(jié)點發(fā)送反饋消息，設(shè)置中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的果園環(huán)境監(jiān)測節(jié)點將發(fā)送反饋消息的果園環(huán)境監(jiān)測節(jié)點按序歸入鄰居節(jié)點集合；

(2)設(shè)置中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的果園環(huán)境監(jiān)測節(jié)點按照下列公式計算鄰居節(jié)點集合中每個鄰居節(jié)點充當(dāng)中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的能力值，能力值的計算公式為：

式中，表示設(shè)置中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的果園環(huán)境監(jiān)測節(jié)點i的鄰居節(jié)點集合中第j個果園環(huán)境監(jiān)測節(jié)點充當(dāng)中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的能力值，表示設(shè)置中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的果園環(huán)境監(jiān)測節(jié)點i的鄰居節(jié)點集合中第j個果園環(huán)境監(jiān)測節(jié)點到所屬匯聚節(jié)點的跳數(shù)，表示設(shè)置中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的果園環(huán)境監(jiān)測節(jié)點i的鄰居節(jié)點集合中第j個果園環(huán)境監(jiān)測節(jié)點到設(shè)置中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的果園環(huán)境監(jiān)測節(jié)點i的跳數(shù)，表示設(shè)置中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的果園環(huán)境監(jiān)測節(jié)點i與鄰居節(jié)點集合中第j個果園環(huán)境監(jiān)測節(jié)點之間的丟包率，分別表示設(shè)置中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的果園環(huán)境監(jiān)測節(jié)點i的鄰居節(jié)點集合中第j個果園環(huán)境監(jiān)測節(jié)點的剩余能量值、初始能量值，α為設(shè)定的權(quán)重系數(shù)，且0＜α＜1；

(3)按照充當(dāng)中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的能力值由大到小的順序?qū)︵従庸?jié)點集合中各果園環(huán)境監(jiān)測節(jié)點進行排序，從排序后的鄰居節(jié)點集合中選擇前面最優(yōu)數(shù)目p的鄰居節(jié)點作為該果園環(huán)境監(jiān)測節(jié)點的中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點，形成中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點列表。

相對任意選擇或者固定選擇中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的方式，本優(yōu)選實施例選擇充當(dāng)中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的能力值較大的鄰居節(jié)點作為中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點，能夠相對減少果園環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)包從果園環(huán)境監(jiān)測節(jié)點到匯聚節(jié)點接收所用的時間，減少通信開銷，保障果園生態(tài)環(huán)境無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)高效可靠地采集和傳輸果園環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，果園環(huán)境監(jiān)測節(jié)點根據(jù)設(shè)定的中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點更新機制對設(shè)置的中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點進行周期性更新，具體為：

(1)中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點失效時，向果園環(huán)境監(jiān)測節(jié)點發(fā)送退出請求，果園環(huán)境監(jiān)測節(jié)點根據(jù)接收的退出請求在中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點列表中直接刪除對應(yīng)的中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點，并在其他未充當(dāng)中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的鄰居節(jié)點中選擇能力值最大的果園環(huán)境監(jiān)測節(jié)點替代失效的中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點；

(2)果園環(huán)境監(jiān)測節(jié)點根據(jù)設(shè)定的周期評測已有的中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點列表的可靠度，若中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點列表的可靠度小于設(shè)定的可靠度閾值，則果園環(huán)境監(jiān)測節(jié)點重新從鄰居節(jié)點集合中選擇最優(yōu)數(shù)目p的鄰居節(jié)點作為中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點，完成中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的定期更新，設(shè)hi表示設(shè)置中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的果園環(huán)境監(jiān)測節(jié)點i的中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點列表的可靠度，hi的計算公式如下：

式中，表示設(shè)置中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的果園環(huán)境監(jiān)測節(jié)點i在設(shè)定周期內(nèi)向到匯聚節(jié)點跳數(shù)為b的第x個中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點發(fā)送果園環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)包的個數(shù)，表示在設(shè)定周期內(nèi)到匯聚節(jié)點跳數(shù)為b的第x個中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點接收到設(shè)置中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的果園環(huán)境監(jiān)測節(jié)點i發(fā)送的果園環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)包的個數(shù)，nb表示設(shè)置中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的果園環(huán)境監(jiān)測節(jié)點i所具有的到匯聚節(jié)點跳數(shù)為b的中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的數(shù)目，bmax表示設(shè)置中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的果園環(huán)境監(jiān)測節(jié)點i與其中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點列表中的中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點之間的最大跳數(shù)。

本優(yōu)選實施例根據(jù)設(shè)定的中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點更新機制對設(shè)置的中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點進行周期性更新，能夠?qū)崿F(xiàn)對果園環(huán)境信息采集模塊1的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的通信鏈路的動態(tài)維護和更新，使得該無線傳感器網(wǎng)絡(luò)更能夠適應(yīng)果園環(huán)境信息采集模塊1的數(shù)據(jù)收發(fā)需求，提高了果園環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)通信傳輸?shù)目煽慷取?/p>

優(yōu)選地，果園環(huán)境監(jiān)測節(jié)點從鄰居節(jié)點集合中選擇作為中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的鄰居節(jié)點的最優(yōu)數(shù)目p按照下列公式確定：

式中，g表示跳數(shù)，gmax表示設(shè)置中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的果園環(huán)境監(jiān)測節(jié)點與鄰居節(jié)點集合中的果園環(huán)境監(jiān)測節(jié)點之間的最大跳數(shù)，t為設(shè)定的可靠性閾值，表示該鄰居節(jié)點集合中到設(shè)置中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的果園環(huán)境監(jiān)測節(jié)點的跳數(shù)為g的第l個果園環(huán)境監(jiān)測節(jié)點與其鄰居節(jié)點之間的丟包率，mg表示該鄰居節(jié)點集合中具有的到設(shè)置中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的果園環(huán)境監(jiān)測節(jié)點的跳數(shù)為g的果園環(huán)境監(jiān)測節(jié)點的數(shù)目，int[·]表示取整函數(shù)。

本優(yōu)選實施例設(shè)定了果園環(huán)境監(jiān)測節(jié)點從鄰居節(jié)點集合中選擇作為中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的鄰居節(jié)點的最優(yōu)數(shù)目p的計算公式，使得無線傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的每一跳上的果園環(huán)境監(jiān)測節(jié)點都能夠得到最優(yōu)數(shù)目的中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點，以適應(yīng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中無線丟包率的異構(gòu)分布特性，提高了果園生態(tài)環(huán)境無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)對果園環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)收發(fā)的可靠度。

最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對本發(fā)明保護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明作了詳細地說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實質(zhì)和范圍。