[发明专利]一种基于无线传感器执行网络的设施作物生长参数监测和控制方法

权利要求书

1.一种基于无线传感器执行器网络的设施作物生长环境参数监测和控制方法，其特征是包括三个阶段：分簇形成阶段、簇内更新阶段、簇头重新选举阶段。

2.根据权利要求1所述的一种基于无线传感器执行器网络的设施作物生长环境参数监测和控制方法，其特征是分簇形成阶段包括以下步骤：

步骤1：执行器节点启动后利用泰森多边形图划分感知范围；

步骤2：传感器节点启动后标记自身为未分簇状态，同时设定一个定时器，设置定时时间为T_w，其中T_w>T_b ，T_b是BEAC(beacon)帧重新广播的间隔时间；

步骤3：传感器节点开始监听信道并准备接受接收簇头节点广播的BEAC 帧；

步骤4：如果传感器节点收到BEAC帧会进行如下操作,

(1)传感器节点向簇头(clh)回复 BREP(beacon reply)帧；

(2)簇头节点和传感器节点更新邻居节点表(NT)；

(3)簇头节点和传感器节点在NT中记录双方的RSSI值；

(4)簇头节点设置休眠标记位；

(5)ic节点设置休眠标记位； 

(6)如果处于唤醒状态的传感器节点检测到事件，该传感器节点会将自身的休眠时间T_s更改为T_s+θ_t；

(7)步骤5：如果传感器节点在T_w时间内没有收到BEAC帧，该节点会将自身设定为clh，然后开始广播BEAC帧；

步骤6：在分簇形成阶段所有节点都需要进行时间同步，以保证事件的有效性。

3.根据权利要求1所述的一种基于无线传感器执行器网络的设施作物生长环境参数监测和控制方法，其特征是簇内更新阶段算法包括以下步骤： 

步骤1：如果簇内的传感器节点收到来自其它簇头节点的BEAC帧，该节点判断收到的RSSI值的大小，如果RSSI_new >RSSI_old+?,其中RSSI_new是收到新clh(clh_new)节点的RSSI值，而RSSI_old是原clh(clh_old)节点的RSSI值，是算法中预定义的增量阈值；

传感器节点会回复BREP帧通知clh_new 节点将该节点加入簇中，同时发送 SCAN (slave cancel)帧通知 clh_old节点从自身NT表中移除该节点；

(1)clh_new节点和 clh_old节点会更新他们的 NT表；

(2)步骤2：否则传感器节点会忽略BEAC帧。

4.根据权利要求1所述的一种基于无线传感器执行器网络的设施作物生长环境参数监测和控制方法，其特征是BRCA算法簇头重新选举阶段算法包括以下步骤：

步骤1： 如果簇头节点的剩余能量 E_clh小于设定的能量阈值E_n,

clh_old通知簇内的传感器节点上报他们的E_s, D_s, A_s；

(1)clh_old计算所有簇内节点的节点预算(δ) 并比较各个节点的δ值，以找出拥有最大节点预算(δ_max)的节点；

(2)clh_old通知拥有δ_max 的节点作为新簇头clh_new 并通知其它节点；

步骤2：否则源簇头节点继续担任簇头。

5.根据权利要求1所述的一种基于无线传感器执行器网络的设施作物生长环境参数监测和控制方法，其特征是角度转发路由协议包括两个阶段：角度查询阶段和数据转发阶段。角度转发路由协议在角度查询阶段会生成源簇头节点到目的执行器节点的单源多路径，而在数据转发阶段源簇头节点会确定一条到目的执行器节点的单源最短路径。