[發(fā)明專利]一種基于WSN技術(shù)的病蟲害監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810176265.5
• 申請(qǐng)日: 2018-03-03
• 公開（公告）號(hào): CN108366126A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱林新
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳大圖科創(chuàng)技術(shù)開發(fā)有限公司
• 主分類號(hào): H04L29/08
• 分類號(hào): H04L29/08;H04W84/18;G08B21/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種基于WSN技術(shù)的病蟲害監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，其特征是，包括無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)、云服務(wù)器和報(bào)警器；無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的傳感器節(jié)點(diǎn)散布在需要進(jìn)行病蟲害監(jiān)控的農(nóng)業(yè)區(qū)域；無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基站與云服務(wù)器通信連接；云服務(wù)器用于存儲(chǔ)由傳感器節(jié)點(diǎn)采集的病蟲害監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并對(duì)病蟲害監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，在病蟲害監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)異常時(shí)驅(qū)動(dòng)報(bào)警器進(jìn)行報(bào)警；無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)采用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為：各傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)分簇路由協(xié)議劃分成多個(gè)簇，其中每個(gè)簇包括一個(gè)主要簇頭和一個(gè)次要簇頭，主要簇頭用于聚合簇內(nèi)傳感器節(jié)點(diǎn)采集的病蟲害監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，次要簇頭用于接收主要簇頭發(fā)送的聚合的病蟲害監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并將接收的聚合的病蟲害監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)多跳路由的方式發(fā)送至基站。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于WSN技術(shù)的病蟲害監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，其特征是，還包括與云服務(wù)器連接的用戶終端。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于WSN技術(shù)的病蟲害監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，其特征是，所述的云服務(wù)器還在病蟲害監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)異常時(shí)向用戶終端發(fā)送報(bào)警信息。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于WSN技術(shù)的病蟲害監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，其特征是，所述云服務(wù)器包括處理模塊以及與其連接的云存儲(chǔ)模塊、顯示模塊、報(bào)警驅(qū)動(dòng)模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于WSN技術(shù)的病蟲害監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，其特征是，次要簇頭將接收的聚合的病蟲害監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)多跳路由的方式發(fā)送至基站，具體為：

(1)當(dāng)次要簇頭與基站的距離小于或等于設(shè)定的最大距離閾值時(shí)，次要簇頭的病蟲害監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)以單跳通信的形式直接傳輸至基站；

(2)當(dāng)次要簇頭與基站的距離大于設(shè)定的最大距離閾值時(shí)，次要簇頭在其一跳鄰居節(jié)點(diǎn)集內(nèi)選擇當(dāng)前剩余能量最大的作為中繼節(jié)點(diǎn)，以完成病蟲害監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的傳輸。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的一種基于WSN技術(shù)的病蟲害監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，其特征是，所述的各傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)分簇路由協(xié)議劃分成多個(gè)簇，包括：

(1)病蟲害監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的傳感器節(jié)點(diǎn)接收基站廣播的信標(biāo)數(shù)據(jù)包，確定自身到基站的距離，并記錄接收到基站廣播的信標(biāo)數(shù)據(jù)包的實(shí)際信號(hào)強(qiáng)度和時(shí)間，所述的信標(biāo)數(shù)據(jù)包還包括由基站設(shè)定的各傳感器節(jié)點(diǎn)接收信標(biāo)數(shù)據(jù)包的理論信號(hào)強(qiáng)度和理論時(shí)間；

(2)每一輪的主要簇頭選舉開始時(shí)，每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)i隨機(jī)生成一個(gè)介于0到1之間的隨機(jī)數(shù)，并設(shè)定閾值S_i，若生成的隨機(jī)數(shù)小于閾值S_i，則該傳感器節(jié)點(diǎn)i成為工作節(jié)點(diǎn)，并立刻加入工作節(jié)點(diǎn)集；

(3)工作節(jié)點(diǎn)向工作節(jié)點(diǎn)集中的其余工作節(jié)點(diǎn)廣播節(jié)點(diǎn)信息，其中節(jié)點(diǎn)信息包括自身ID號(hào)；

(4)當(dāng)工作節(jié)點(diǎn)接收到其余工作節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)信息后，若工作節(jié)點(diǎn)α位于工作節(jié)點(diǎn)β的感知范圍內(nèi)，則工作節(jié)點(diǎn)α加入到工作節(jié)點(diǎn)β的鄰居節(jié)點(diǎn)集中；

(5)工作節(jié)點(diǎn)計(jì)算自身的競(jìng)選能力值，并向鄰居節(jié)點(diǎn)廣播，若在設(shè)定的時(shí)間閾值內(nèi)收到競(jìng)選能力值更大的鄰居節(jié)點(diǎn)廣播的信息，則放棄主要簇頭的競(jìng)選；工作節(jié)點(diǎn)若在設(shè)定的時(shí)間閾值內(nèi)未收到競(jìng)選能力值更大的鄰居節(jié)點(diǎn)廣播的信息，則當(dāng)選為主要簇頭并向其余傳感器節(jié)點(diǎn)廣播當(dāng)選信息，未當(dāng)選主要簇頭的工作節(jié)點(diǎn)成為成員節(jié)點(diǎn)并加入到最近的主要簇頭；

(6)睡眠節(jié)點(diǎn)接收到所述的廣播當(dāng)選信息后被激活，并加入到最近的主要簇頭，分簇完成后，主要簇頭在其簇內(nèi)的成員節(jié)點(diǎn)中選擇一個(gè)成員節(jié)點(diǎn)作為次要簇頭。