[发明专利]一种精准灌溉WSN布局设计方法

权利要求书

1.一种精准灌溉WSN布局设计方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

A对灌溉区域进行勘测，获得灌溉区域顶点Ti坐标(x_Ti,y_Ti)；

B在灌溉监测区域按照规划的通信线路选取关键监测点Pi(x_i,y_i)；

C根据无线通信模块的性能和灌溉作物的种类，设置无线传感节点的有效通信距离r_D和有效监测距离V_D；

D根据关键监测点Pi(x_i,y_i)、灌溉区域顶点Ti坐标(x_Ti,y_Ti)、有效通信距离r_D和有效监测距离V_D，利用有效聚类方法求传感器的布置点Si；

E根据有效通信距离r_D和有效监测距离V_D的关系，判断布置点Si中是否存在冗余布置点；

所述步骤D中有效聚类方法包括：

(1)将每一个关键监测点Pi作为一类G1，计算关键监测点Pi两两之间的距离Dij，获得一个距离矩阵D(0)，并找出D(0)中除对角线外的最小元素为Dpq，其中1≤p≤n， 1 ≤ q ≤n ， n为关键监测点数，若Dpq≤min（ 3r_D/4，V_D） 时，将Dp、Dq聚为一类，记为Gr＝{Dp，Dq}，如果Dpqmin(3r_D/4,V_D),增加中间点作为Pi，并执行步骤（ 3） ；

(2)计算新的一类与其他类之间的距离Dkr，得到新的矩阵D(1)，将D(1)替换D(0)，重复执行步骤(1)和(2)，得到矩阵D(2)；

(3)判断聚类是否结束，结束则执行步骤(4)，否则执行步骤(1)；

(4)根据关键点的分类Gr，rn，计算每一类的中心点Si，判断Si是否超出顶点区域Ti，未超出，Si为各传感器的布置位置点，否则Ti处设置一个传感点。

2.如权利要求1所述的精准灌溉WSN布局设计方法，其特征在于，所述步骤E中，判断布置点Si中是否存在冗余布置点具体包括：

计算Si两两间的距离，记为Ds(i,j)，若min(3r_D/4,V_D)≠V_D则结束，否则选出Ds(i,j)中小于r_D的点组成Vij，Ds(i,j)中余下的点为Mij，计算Mij中每一个点与Vij的距离Dm(i,j)，若Dm(i,j)r_D，则将冗余点Mij从Si中删除。