[发明专利]一种用于精细农业的农田生态环境监测系统

权利要求书

1.一种用于精细农业的农田生态环境监测系统，其特征是，包括农田生态环境监测模块、数据分析处理模块和智能终端，所述的农田生态环境监测模块、智能终端分别与数据分析处理模块通信连接；所述的农田生态环境监测模块为对农田生态环境进行监测的无线传感器网络，用于采集农田生态环境参数，并将农田生态环境参数发送至数据分析处理模块；所述的数据分析处理模块用于存储农田生态环境参数和其他农田信息，并用于对农田生态环境参数进行分析处理。

2.根据权利要求1所述的一种用于精细农业的农田生态环境监测系统，其特征是，所述的数据分析处理模块包括数据存储单元、数据分析单元和通信单元；所述的数据存储单元用于存储农田生态环境参数和其他农田信息；所述的数据分析单元用于将农田生态环境参数与正常设定值进行比较，输出异常的农田生态环境参数；所述通信单元用于实现数据分析处理模块与智能终端、农田生态环境监测模块之间的数据通信。

3.根据权利要求2所述的一种用于精细农业的农田生态环境监测系统，其特征是，所述的数据分析处理模块还包括报警单元，用于在农田生态环境参数异常时向智能终端发送报警信号。

4.根据权利要求1所述的一种用于精细农业的农田生态环境监测系统，其特征是，所述的农田生态环境监测模块包括多个用于进行农田生态环境参数采集的农田生态环境参数采集节点和用于收集农田生态环境参数采集节点发送的农田生态环境参数的基站，所述基站对收集的农田生态环境参数进行融合后发送至数据分析处理模块。

5.根据权利要求4所述的一种用于精细农业的农田生态环境监测系统，其特征是，初始化时，每个农田生态环境参数采集节点根据到基站的距离获取自身及邻居节点的层次号，设基站的通信距离为D_O，农田生态环境参数采集节点γ到基站的距离为D_γ-O，若D_γ-O≤D_O，则农田生态环境参数采集节点γ的层次号为1，若D_O<D_γ-O≤1.5D_o，则农田生态环境参数采集节点γ的层次号为2，若1.5D_o<D_γ-o≤2D_o，则农田生态环境参数采集节点γ的层次号为3，若D_γ-O<2D_O，则农田生态环境参数采集节点γ的层次号为4。

6.根据权利要求5所述的一种用于精细农业的农田生态环境监测系统，其特征是，当农田生态环境参数采集节点与基站为多跳距离时，农田生态环境参数采集节点选择下一跳转发节点辅助转发农田生态环境参数，具体包括：

(1)设农田生态环境参数采集节点的父亲节点集是层次号小于农田生态环境参数采集节点的层次号的所有邻居节点，兄弟节点集为层次号与农田生态环境参数采集节点的层次号相同的邻居节点，其中邻居节点为在农田生态环境参数采集节点的通信范围内的农田生态环境参数采集节点，设L_i(j)表示农田生态环境参数采集节点i的父亲节点集以及兄弟节点集中邻居节点j的转发能力评价值，按照下列公式计算L_i(j)：

Li(j)=0.5(QjQj0)2+a(Ui*j+1Ui→j+2)2+b(PjPi)2]]>

式中，Q_j、Q_j0分别为邻居节点j的当前剩余能量、初始能量，U_i*j表示到目前为止邻居节点j协作转发农田生态环境参数采集节点i的农田生态环境参数包的个数，U_i→j表示到目前为止农田生态环境参数采集节点i发送给邻居节点j的农田生态环境参数包的个数，U_j，P_j为邻居节点j具有的邻居节点数目，P_j为农田生态环境参数采集节点i具有的邻居节点数目；

(2)确定兄弟节点集以及父亲节点集各自的最大转发能力评价值，设兄弟节点集中的最大转发能力评价值为L_i(％)，父亲节点集中的最大转发能力评价值为L_i(y)，若L_i(％)<L_i(y)，则选取L_i(y)对应的邻居节点作为下一跳转发节点，否则计算父亲节点集中邻居节点的平均转发能力评价值；

(3)设父亲节点集中邻居节点的平均转发能力评价值为若则选取L_i(％)对应的邻居节点作为下一跳转发节点，否则选取L_i(y)对应的邻居节点作为下一跳转发节点。