[發(fā)明專利]基于LSN通信模塊的生態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)和通訊方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810065638.1
• 申請(qǐng)日: 2018-01-23
• 公開（公告）號(hào): CN108092827A
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張萬(wàn)生;郭建文;吳明娟;邢濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 感知集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): H04L12/24
• 分類號(hào): H04L12/24;H04L29/08;H04W84/18;H04B1/713
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開了一種基于LSN通信模塊的生態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，包括生態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，所述生態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括部署于各類監(jiān)測(cè)設(shè)備內(nèi)部的LSN通信模塊、系統(tǒng)基站和遠(yuǎn)程管理服務(wù)器，所述LSN通信模塊包括有MCU處理器、LSN收發(fā)單元、通信接口和電源管理模塊，所述系統(tǒng)基站實(shí)現(xiàn)大容量的終端管理，并具有ADR通信速率調(diào)節(jié)和多信道通信管理功能，所述遠(yuǎn)程管理服務(wù)器包括網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)控制器、應(yīng)用服務(wù)器和用戶服務(wù)器，具有對(duì)不同用戶的信息轉(zhuǎn)發(fā)、命令控制和設(shè)備管理的功能。本發(fā)明各類生態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備信息通過(guò)LSN通信技術(shù)與LSN通信網(wǎng)關(guān)連接，在網(wǎng)關(guān)設(shè)備中實(shí)現(xiàn)多種生態(tài)信息的數(shù)據(jù)融合與協(xié)同感知信息處理。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于LSN通信模塊的生態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，本發(fā)明還涉及到一種基于LSN通信模塊的通訊方法。

背景技術(shù)

生態(tài)監(jiān)測(cè)已成為當(dāng)前環(huán)境科學(xué)研究的熱點(diǎn)和國(guó)家規(guī)劃，20世紀(jì)90年代初以來(lái)，一些國(guó)家便開始實(shí)施全國(guó)范圍的生態(tài)監(jiān)測(cè)規(guī)劃。以美國(guó)為例，監(jiān)測(cè)研究已被美國(guó)國(guó)家研究署列入環(huán)境研究與發(fā)展的優(yōu)先問(wèn)題，美國(guó)國(guó)家環(huán)保總局制定的環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)估計(jì)劃明確表示國(guó)家環(huán)境保護(hù)工作必須切實(shí)維持或提高環(huán)境質(zhì)量。

通過(guò)全方位的監(jiān)管生態(tài)等環(huán)境要素，充分提供大量科學(xué)、環(huán)保和準(zhǔn)確的決策和環(huán)境管理，監(jiān)測(cè)和及時(shí)的信息功能的業(yè)務(wù)流程系統(tǒng)的監(jiān)控和及時(shí)的信息發(fā)布系統(tǒng)，環(huán)境質(zhì)量評(píng)估系統(tǒng)，環(huán)境監(jiān)測(cè)和預(yù)警系統(tǒng)，充分體現(xiàn)地位和環(huán)境質(zhì)量的趨勢(shì)，各類突發(fā)環(huán)境事件的準(zhǔn)確預(yù)警。并為改善環(huán)境質(zhì)量，防范環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)提供有效的技術(shù)支持。

生態(tài)監(jiān)測(cè)包括宏觀生態(tài)監(jiān)測(cè)和微觀生態(tài)監(jiān)測(cè)。宏觀生態(tài)監(jiān)測(cè)以原有的自然本底圖和專業(yè)圖件為基礎(chǔ),通過(guò)遙感技術(shù)和生態(tài)圖技術(shù),將所得的空間幾何信息以圖件的形式表達(dá)。宏觀生態(tài)監(jiān)測(cè)最常用的監(jiān)測(cè)手段是區(qū)域生態(tài)調(diào)查與生態(tài)統(tǒng)計(jì)法,但最有效的方法是應(yīng)用遙感技術(shù),建立地理信息系統(tǒng)。微觀生態(tài)監(jiān)測(cè)的對(duì)象是某一特定類型環(huán)境的自然環(huán)境、結(jié)構(gòu)和功能及其在人類活動(dòng)影響下的變化,主要是監(jiān)測(cè)環(huán)境的基本結(jié)構(gòu)和功能、人類特定社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響、生態(tài)平衡恢復(fù)過(guò)程、環(huán)境污染等。微觀生態(tài)監(jiān)測(cè)以物理、化學(xué)或生物學(xué)的方法獲取濕地生態(tài)系統(tǒng)的屬性信息。

目前常用的宏觀生態(tài)監(jiān)測(cè)方法有：遙感技術(shù)和無(wú)人機(jī)技術(shù)。遙感技術(shù)可以從宏觀上觀測(cè)空氣、土壤、植被和水質(zhì)狀況,也可以實(shí)時(shí)快速跟蹤和監(jiān)測(cè)突發(fā)環(huán)境污染事件的發(fā)展,為及時(shí)制定正確的處理措施提供科學(xué)依據(jù)。無(wú)人機(jī)作為一項(xiàng)空間數(shù)據(jù)獲取的新手段,具有續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)、影像實(shí)時(shí)傳輸、高危地區(qū)探測(cè)、成本低、分辨率髙、機(jī)動(dòng)靈活等優(yōu)點(diǎn),可作為航空、航天遙感的有力補(bǔ)充,能夠提高污染物排放量和生態(tài)環(huán)境狀況核定的精度,是對(duì)常規(guī)環(huán)境監(jiān)測(cè)、突發(fā)環(huán)境污染災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測(cè)的重要補(bǔ)充手段。

微觀生態(tài)監(jiān)測(cè)方法一般采用各類生態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)氣象、水文、土壤、動(dòng)植物等生態(tài)環(huán)境的實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)。目前的生態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備，一般都具有GPRS通信接口(專門用于基站的串行端口)用于基站與數(shù)據(jù)服務(wù)器之間通過(guò)TCP/IP協(xié)議進(jìn)行通信。GPRS模塊與傳感器節(jié)點(diǎn)之間則是通過(guò)使用AT命令的串行端口進(jìn)行通信。該接口也有獨(dú)立的電源管理模塊。

微觀生態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)，最近采用的進(jìn)距離傳感網(wǎng)絡(luò)方法（Zigbee監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)），其過(guò)程包括：首先進(jìn)行各類微觀信息收集；然后將信息上傳，再通過(guò)無(wú)線網(wǎng)關(guān)接入或聯(lián)網(wǎng)，將無(wú)線網(wǎng)關(guān)獲得的數(shù)據(jù)利用互聯(lián)網(wǎng)保存至服務(wù)器；最后進(jìn)入數(shù)據(jù)管理與分析系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)獲取和數(shù)據(jù)管理，任何時(shí)候、任何地點(diǎn)都能夠通過(guò)web瀏覽器觀察并分析實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超過(guò)正常水平時(shí)，實(shí)現(xiàn)報(bào)警。

微觀生態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備，由于受節(jié)點(diǎn)資源(包括能量、運(yùn)算能力等)受限,網(wǎng)絡(luò)規(guī)模龐大,節(jié)點(diǎn)之間的連接以無(wú)線自組織進(jìn)行,數(shù)據(jù)傳輸多跳,運(yùn)行在復(fù)雜多變的森林環(huán)境等因素,網(wǎng)絡(luò)自身不可避免會(huì)出現(xiàn)節(jié)點(diǎn)元件故障、電源能量耗盡、網(wǎng)絡(luò)遭受破壞,或是外界各種干擾(溫度、天氣、電磁等)因素引起的射頻沖突、時(shí)鐘異步、信號(hào)丟失和軟件錯(cuò)誤等故障。