[發(fā)明專利]一種家禽養(yǎng)殖無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710453917.0
• 申請日: 2017-06-15
• 公開（公告）號: CN107205214B
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘榮德
• 申請（專利權(quán)）人: 利辛縣雨若信息科技有限公司
• 主分類號: H04W4/38
• 分類號: H04W4/38;H04L29/08;A01K31/00
• 代理公司: 北京華識知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11530
• 代理人: 趙永強(qiáng)

1.一種家禽養(yǎng)殖無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是，包括禽舍環(huán)境監(jiān)測信息收發(fā)模塊、移動(dòng)智能終端和遠(yuǎn)程監(jiān)測中心，所述的移動(dòng)智能終端與遠(yuǎn)程監(jiān)測中心遠(yuǎn)程通信連接，禽舍環(huán)境監(jiān)測信息收發(fā)模塊用于通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)采集禽舍環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)，并將禽舍環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)送至遠(yuǎn)程監(jiān)測中心；所述的遠(yuǎn)程監(jiān)測中心用于存儲禽舍環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)，并對禽舍環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)與正常閾值進(jìn)行比較，在禽舍環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)生異常時(shí)發(fā)送報(bào)警信號至移動(dòng)智能終端；所述的禽舍環(huán)境監(jiān)測信息收發(fā)模塊包括禽舍環(huán)境監(jiān)測節(jié)點(diǎn)和匯聚節(jié)點(diǎn)，所述的禽舍環(huán)境監(jiān)測節(jié)點(diǎn)用于采集禽舍環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的禽舍環(huán)境監(jiān)測節(jié)點(diǎn)，匯聚節(jié)點(diǎn)用于收集禽舍環(huán)境監(jiān)測節(jié)點(diǎn)發(fā)送的禽舍環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)；所述的禽舍環(huán)境監(jiān)測節(jié)點(diǎn)發(fā)送禽舍環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)至對應(yīng)的匯聚節(jié)點(diǎn)時(shí)，通過中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)禽舍環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)，其中中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)在所述的禽舍環(huán)境監(jiān)測節(jié)點(diǎn)與對應(yīng)的匯聚節(jié)點(diǎn)之間的禽舍環(huán)境監(jiān)測節(jié)點(diǎn)中進(jìn)行選擇，具體為：

(1)獲取源節(jié)點(diǎn)(即發(fā)送禽舍環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的禽舍環(huán)境監(jiān)測節(jié)點(diǎn))發(fā)送禽舍環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)至對應(yīng)匯聚節(jié)點(diǎn)的所有數(shù)據(jù)傳輸路徑；

(2)計(jì)算每條數(shù)據(jù)傳輸路徑的優(yōu)選值，優(yōu)選值的計(jì)算公式為：

式中，F(xiàn)(G_b)表示源節(jié)點(diǎn)發(fā)送禽舍環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)至對應(yīng)匯聚節(jié)點(diǎn)的第b條數(shù)據(jù)傳輸路徑G_b的優(yōu)選值，E₁(G_b)表示數(shù)據(jù)傳輸路徑G_b包含的禽舍環(huán)境監(jiān)測節(jié)點(diǎn)數(shù)目，E₂(G_b)_i表示數(shù)據(jù)傳輸路徑G_b中第i個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)具有的鄰居節(jié)點(diǎn)數(shù)目，Q_i(G_b)表示數(shù)據(jù)傳輸路徑G_b中第i個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)與數(shù)據(jù)傳輸路徑G_b中前一跳禽舍環(huán)境監(jiān)測節(jié)點(diǎn)的丟包率，L_Q為設(shè)定的丟包率閾值，α為設(shè)定的權(quán)值系數(shù)；

(3)設(shè)定優(yōu)選數(shù)據(jù)傳輸路徑數(shù)目為Z，按照數(shù)據(jù)傳輸路徑的優(yōu)選值從大到小的順序?qū)λ袛?shù)據(jù)傳輸路徑進(jìn)行排列，選取前Z條數(shù)據(jù)傳輸路徑作為源節(jié)點(diǎn)發(fā)送禽舍環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)至對應(yīng)匯聚節(jié)點(diǎn)的優(yōu)選數(shù)據(jù)傳輸路徑，將優(yōu)選數(shù)據(jù)傳輸路徑上的所有禽舍環(huán)境監(jiān)測節(jié)點(diǎn)作為源節(jié)點(diǎn)的中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種家禽養(yǎng)殖無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是，所述禽舍環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)包括禽舍內(nèi)的空氣溫度、濕度、氮?dú)鉂舛取?/p>

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種家禽養(yǎng)殖無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是，所述的遠(yuǎn)程監(jiān)測中心包括數(shù)據(jù)存儲模塊、數(shù)據(jù)比較模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊和報(bào)警模塊。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種家禽養(yǎng)殖無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是，所述禽舍環(huán)境監(jiān)測節(jié)點(diǎn)由處理器模塊、無線通信模塊、電源管理模塊和傳感器模塊組成，所述處理器模塊分別與電源管理模塊、無線通信模塊、傳感器模塊相連，所述無線通信模塊和傳感器模塊分別與電源管理模塊相連。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種家禽養(yǎng)殖無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是，源節(jié)點(diǎn)按照設(shè)定的評測機(jī)制定期評測選擇的中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)可靠性，具體為：

(1)選擇中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)后，源節(jié)點(diǎn)按照設(shè)定的周期評測選擇的中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)是否滿足下述的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)可靠條件：

且

式中，表示源節(jié)點(diǎn)的第D跳上第l個(gè)中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)在設(shè)定周期內(nèi)收到前一跳中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的禽舍環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)包的個(gè)數(shù)，表示源節(jié)點(diǎn)的第D跳上第l個(gè)中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的前一跳中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)向其發(fā)送禽舍環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)包的個(gè)數(shù)，表示源節(jié)點(diǎn)的第D跳上的中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)失效的數(shù)目，表示源節(jié)點(diǎn)的第D跳上具有的中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的數(shù)目；

(2)若選擇的中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)不滿足設(shè)定的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)可靠條件，源節(jié)點(diǎn)重新選取發(fā)送禽舍環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)至對應(yīng)匯聚節(jié)點(diǎn)的優(yōu)選數(shù)據(jù)傳輸路徑，其中優(yōu)選數(shù)據(jù)傳輸路徑的數(shù)目為Z+1；

(3)選取優(yōu)選數(shù)據(jù)傳輸路徑上的所有禽舍環(huán)境監(jiān)測節(jié)點(diǎn)作為中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)。