[發(fā)明專利]淡水魚養(yǎng)殖環(huán)境管理系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811034210.7
• 申請(qǐng)日: 2018-09-05
• 公開（公告）號(hào): CN108769276A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 覃群英
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 佛山錚榮科技有限公司
• 主分類號(hào): H04L29/08
• 分類號(hào): H04L29/08;H04W4/38;H04W84/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.淡水魚養(yǎng)殖環(huán)境管理系統(tǒng)，其特征是，包括遠(yuǎn)程環(huán)境管理終端、環(huán)境監(jiān)測(cè)裝置和用戶終端；所述的環(huán)境監(jiān)測(cè)裝置、用戶終端與遠(yuǎn)程環(huán)境管理終端通信連接；所述的環(huán)境監(jiān)測(cè)裝置包括匯聚節(jié)點(diǎn)和傳感器節(jié)點(diǎn)，多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)隨機(jī)分布在淡水魚養(yǎng)殖場(chǎng)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)，通過自組織方式構(gòu)成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)；匯聚節(jié)點(diǎn)部署于淡水魚養(yǎng)殖場(chǎng)監(jiān)控區(qū)域外，通過通信網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程環(huán)境管理終端通信，匯聚傳感器節(jié)點(diǎn)采集的養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)并發(fā)送至遠(yuǎn)程環(huán)境管理終端；所述的遠(yuǎn)程環(huán)境管理終端用于對(duì)匯聚節(jié)點(diǎn)傳送的養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、顯示，并在水質(zhì)異常時(shí)向用戶終端發(fā)送報(bào)警信號(hào)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的淡水魚養(yǎng)殖環(huán)境管理系統(tǒng)，其特征是，傳感器節(jié)點(diǎn)包括水溫傳感器、溶解氧濃度傳感器、大氣壓傳感器、酸堿值傳感器。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的淡水魚養(yǎng)殖環(huán)境管理系統(tǒng)，其特征是，所述的遠(yuǎn)程環(huán)境管理終端包括存儲(chǔ)單元、顯示單元、處理單元和異常報(bào)警單元，存儲(chǔ)單元、顯示單元、異常報(bào)警單元皆與處理單元通信連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的淡水魚養(yǎng)殖環(huán)境管理系統(tǒng)，其特征是，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)初始化后，匯聚節(jié)點(diǎn)獲取到傳感器節(jié)點(diǎn)的相關(guān)信息，所述相關(guān)信息包括傳感器節(jié)點(diǎn)間的連接關(guān)系、傳感器節(jié)點(diǎn)的初始能量信息；匯聚節(jié)點(diǎn)根據(jù)初始能量信息計(jì)算傳感器節(jié)點(diǎn)的平均能量并根據(jù)平均能量為各傳感器節(jié)點(diǎn)分配初始的優(yōu)先級(jí)，并將初始的優(yōu)先級(jí)信息廣播至各傳感器節(jié)點(diǎn)；網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行期間，匯聚節(jié)點(diǎn)周期性地獲取各傳感器節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前剩余能量信息，根據(jù)當(dāng)前剩余能量信息更新各傳感器節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先級(jí)，并將更新的優(yōu)先級(jí)信息廣播至各傳感器節(jié)點(diǎn)；在養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸階段，處于最低優(yōu)先級(jí)的傳感器節(jié)點(diǎn)只負(fù)責(zé)采集養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，而低優(yōu)先級(jí)的傳感器節(jié)點(diǎn)不幫助相對(duì)高優(yōu)先級(jí)的傳感器節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的淡水魚養(yǎng)殖環(huán)境管理系統(tǒng)，其特征是，傳感器節(jié)點(diǎn)與匯聚節(jié)點(diǎn)的距離不超過設(shè)定的距離下限時(shí)，直接將采集的養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送至匯聚節(jié)點(diǎn)；傳感器節(jié)點(diǎn)與匯聚節(jié)點(diǎn)的距離超過設(shè)定的距離下限時(shí)，需要通過多跳轉(zhuǎn)發(fā)的形式將采集的養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送至匯聚節(jié)點(diǎn)，此時(shí)較低優(yōu)先級(jí)的傳感器節(jié)點(diǎn)僅在優(yōu)先級(jí)比它高一級(jí)的傳感器節(jié)點(diǎn)中選擇下一跳節(jié)點(diǎn)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的淡水魚養(yǎng)殖環(huán)境管理系統(tǒng)，其特征是，傳感器節(jié)點(diǎn)選擇下一跳節(jié)點(diǎn)時(shí)，具體執(zhí)行：

(1)在接收到匯聚節(jié)點(diǎn)廣播的優(yōu)先級(jí)信息后，較低優(yōu)先級(jí)的傳感器節(jié)點(diǎn)將優(yōu)先級(jí)比它高一級(jí)的所有傳感器節(jié)點(diǎn)作為下一跳備選節(jié)點(diǎn)；

(2)較低優(yōu)先級(jí)的傳感器節(jié)點(diǎn)按照下列公式計(jì)算其下一跳備選節(jié)點(diǎn)的選擇概率值，并根據(jù)選擇概率值由大到小的順序構(gòu)建下一跳備選節(jié)點(diǎn)列表：

式中，K_ab為較低優(yōu)先級(jí)的傳感器節(jié)點(diǎn)a的第b個(gè)下一跳備選節(jié)點(diǎn)的選擇概率值；P_ab為鏈路ab的評(píng)價(jià)值，當(dāng)該傳感器節(jié)點(diǎn)a與其第b個(gè)下一跳備選節(jié)點(diǎn)互為鄰居節(jié)點(diǎn)時(shí)，P_ab＝1，否則P_ab＝0.8；L_ab為傳感器節(jié)點(diǎn)a與其第b個(gè)下一跳備選節(jié)點(diǎn)的距離，E_a為較低優(yōu)先級(jí)的傳感器節(jié)點(diǎn)a的有效通信半徑，f為預(yù)設(shè)的路徑衰減因子；H(L_ab-E_a)為判定取值函數(shù)，當(dāng)L_ab-E_a＞0時(shí)，H(L_ab-E_a)＝1，當(dāng)L_ab-E_a≤0時(shí)，H(L_ab-E_a)＝0；

(3)在需要選擇下一跳節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)，較低優(yōu)先級(jí)的傳感器節(jié)點(diǎn)從其預(yù)先構(gòu)建的下一跳備選節(jié)點(diǎn)列表中，選擇排序最前的下一跳備選節(jié)點(diǎn)作為下一跳節(jié)點(diǎn)。