[发明专利]一种基于无线定位技术的园圃微灌方法及系统

权利要求书

1.一种基于无线定位技术的园圃微灌方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)现场设备读取无线传感器装置的传感数据并发送至处理器；处理器将植株作为盲节点进行定位，包括：

(1.1)将微灌喷头作为AP节点进行定位和编号，在定位的过程中采集园圃无线信号的功率值，绘制无线信道特征图谱；

(1.2)实地测量微灌喷头的实际位置并对无线信道特征图谱进行修正，得到各个AP节点的坐标位置(x_i，y_i)，其中下标i表示AP节点的编号；

(1.3)所有AP节点依次向盲节点发射射频信号，在盲节点测量功率计算距离，设置功率阈值，并将低于阈值的AP节点舍去，选取10个高于阈值ε₁的AP节点，如果节点不满10个，降低阈值再次选取，如果节点多于10个，则提高阈值再次选取，直至只有10个高于阈值的AP节点；

(1.4)对所选择的AP节点进行排序和分组，根据三角测量对盲节点进行定位，结合AP节点的坐标位置，计算盲节点的坐标位置(x_k，y_k)，其中下标k表示盲节点的定位的次数，即第k次盲节点定位；

(1.5)绘制盲节点范围图，盲节点坐标范围为盲节点坐标位置+误差阈值ε₂，顺次连接坐标范围边界得到盲节点范围图；

(1.6)对比盲节点的坐标位置(x_k，y_k)的无线信道特征与无线信道特征图谱，选择误差最小的3个盲节点的坐标位置(x_n，y_n)；

(1.7)对步骤(1.6)中选择的3个盲节点进行加权平均与坐标定位，定位得到的坐标位置(x_m，y_m)即为最终测定的植株的位置；

(2)处理器依据传感数据和植株定位信息计算喷水方案，包括：

(2.1)由无线定位程序定位待浇灌植株的具体位置，即植株的(x_m，y_m)坐标；

(2.2)读取土壤渗透率图谱，选取最接近植株的3个微灌喷头；

(2.3)结合土壤渗透率图谱分别计算单独选取1个微灌喷头进行灌溉、选取任意2个微灌喷头组合进行灌溉或3个微灌喷头共同灌溉的总用水量，选择总用水量最小的方案；所述用水量V＝∑ρ(r)·s_ik·t；

其中，ρ(r)为微灌喷头与植株间的土壤渗透率，r为微灌喷头与植株之间的距离，s_ik为第i只微灌喷头第k个喷嘴的灌溉流速，t为灌溉时间；

总用水量最小的方案为V_best＝min∑ρ(r)·s_ik·t；

(2.4)根据总用水量最小方案中微灌喷头与植株的位置选择喷头，得到修正方案一，与原方案进行对比，若差异在阈值之内则执行修正方案一；否则依据最接近植株的3个微灌喷头，结合土壤渗透率图谱、植株位置、微灌喷头喷出口位置，再次修正方案，得到修正方案二；(3)处理器按照喷水方案控制微灌喷头喷水。

2.根据权利要求1所述的一种基于无线定位技术的园圃微灌方法，其特征在于，还包括如下步骤：

(4)处理器通过无线通信装置将传感数据和植株定位信息发送至监控终端，监控终端进行实时监控并通过无线通信装置向处理器传输控制指令。