面向農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法研究與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、農(nóng)業(yè)是支撐國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)與發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。如何利用有限的農(nóng)業(yè)資源,借助先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)手段來提高生產(chǎn)效率、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的研究重點(diǎn)及熱點(diǎn)。
　　近年來,隨著傳感器技術(shù)、無線通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,作為一種信息獲取和處理的新模式,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)已成為備受國(guó)內(nèi)外關(guān)注的新興前沿研究領(lǐng)域。在農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中應(yīng)用無線傳感器技術(shù)可以有效地降低生產(chǎn)成本、提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量、保證農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和改善生態(tài)環(huán)境。
　　與傳統(tǒng)

2、網(wǎng)絡(luò)相比,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)通常使用能量有限的蓄電池供電,容易因能量耗盡而失效,如何在有限的資源環(huán)境下獲取盡可能多的有效的感知對(duì)象的特性信息并傳輸給用戶是目前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究重點(diǎn)及熱點(diǎn)。
　　圍繞上述問題,本文以農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)為應(yīng)用背景,重點(diǎn)研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議。首先,介紹了傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)、應(yīng)用領(lǐng)域和關(guān)鍵技術(shù),分析了現(xiàn)有路由協(xié)議的設(shè)計(jì)思路,對(duì)經(jīng)典的路由協(xié)議進(jìn)行了分析和比較,重點(diǎn)對(duì)LEACH協(xié)議進(jìn)行了深入研究和分析;

3、其次,針對(duì)LEACH協(xié)議中分簇不合理、簇首分布不均勻、單跳通信導(dǎo)致能耗不均勻等問題,提出了一個(gè)基于調(diào)度和位置信息的多跳分簇路由協(xié)議,從節(jié)點(diǎn)的角色角度出發(fā),將所有節(jié)點(diǎn)分為簇首節(jié)點(diǎn)、成員節(jié)點(diǎn)和調(diào)度節(jié)點(diǎn)三種類型。在簇運(yùn)行階段,調(diào)度節(jié)點(diǎn)對(duì)每簇中的簇首節(jié)點(diǎn)和成員節(jié)點(diǎn)的能量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);在簇首更換階段,由調(diào)度節(jié)點(diǎn)根據(jù)監(jiān)測(cè)的結(jié)果指定相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)成為簇首,這樣一方面由于不采用競(jìng)爭(zhēng)的方式,能夠避免簇首更換時(shí)由于節(jié)點(diǎn)參與競(jìng)爭(zhēng)而引起的能量消耗;另一方面,由于調(diào)