[发明专利]一种基于物联网的智能灌溉系统实现方法

权利要求书

1.一种基于物联网的智能灌溉系统实现方法，其特征在于，所述系统包括控制器、传感节点和监测节点，控制器分为全局控制器和局部控制器；所述系统只有一个全局控制器；

一个控制器配置Y个接口，Y为大于1的整数，每个接口使用不同的通信协议进行通信，不同的通信协议使用不同的频段，该通信协议称为该接口的接口ID，接口ID为p的接口简写为接口p；

每个传感节点配置一个接口，该接口使用的通信协议等于控制器配置的Y个接口中的某一个接口使用的通信协议；

每个监测节点配置一个接口，该接口使用的通信协议等于控制器配置的Y个接口中的某一个接口使用的通信协议；

全局控制器的每个接口链接一个监测节点或者一个局部控制器；

局部控制器的每个接口链接一个控制器或者一个传感节点；

一个传感节点的接口链接另外一个传感节点或者局部控制器；

一个监测节点的接口链接全局控制器；

局部控制器具有两个传输半径R1和R2，传输半径R2用于控制器之间的通信，传输半径R1用于与传感节点的通信，传输半径R2大于传输半径R1；

传感节点的传输半径为R1；

监测节点或者全局控制器的传输半径为R2；

每个传感节点具有唯一的坐标，该坐标称为该传感节点的传感ID；

每个局部控制器具有唯一的坐标，该坐标称为该局部控制器的局部ID；

全局控制器具有唯一的坐标，该坐标称为该全局控制器的全局ID；

系统为Y个接口中的每个接口的接口ID配置一个密钥；

传感节点配置自己接口的接口ID的密钥，并用该密钥和预先设置的对称加密算法加密自己的传感ID获取加密传感ID；

用户节点配置自己接口的接口ID的密钥；

局部控制器具有自己每个接口的接口ID的密钥，并保存一个通信表，一个通信表项包含接口ID、密钥和加密局部ID，针对自己的每个接口，该局部控制器用该接口的接口ID的密钥加密自己的局部ID获取加密局部ID，创建一个通信表项，该通信表项的接口ID等于该接口的接口ID，密钥等于该接口的接口ID的密钥，加密局部ID等于获取的加密局部ID；

全局控制器具有自己每个接口的接口ID的密钥，并保存一个通信表，一个通信表项包含接口ID，密钥和加密全局ID，针对自己的每个接口，该全局控制器用该接口的接口ID的密钥加密自己的全局ID获取加密全局ID，创建一个通信表项，该通信表项的接口ID等于该接口的接口ID，密钥等于该接口的接口ID的密钥，加密全局ID等于获取的加密全局ID；

每个传感节点保存一个局部表，该局部表只包含一个局部表项，一个局部表项包含加密局部ID、局部ID、加密传感ID和生命周期；

一个消息由消息ID定义；所述系统定义了局部消息、全局消息、注册消息、请求消息和响应消息，消息ID分别为1、2、3、4和5；

局部消息包含消息ID、加密局部ID和加密传感ID；

每个局部控制器LC1定期执行下述操作：

步骤101：开始；

步骤102：局部控制器LC1设置一个接口ID集合参数sp1，参数sp1的值等于局部控制器LC1的所有通信表项的接口ID的并集；

步骤103：局部控制器LC1从参数sp1中选择第一个元素E0，选择一个通信表项，该通信表项的接口ID等于元素E0，用通信半径R1从元素E0定义的接口发送一个局部消息，该消息的消息ID为1，加密局部ID等于该通信表项的加密局部ID，加密传感ID等于空；

步骤104：局部控制器LC1从参数sp1中删除第一个元素E0，判断参数sp1是否为空集，如果是，则执行步骤105，否则执行步骤103；

步骤105：接收到该局部消息的传感节点用自己的密钥解密该局部消息中的加密局部ID获取局部ID LID0，该传感节点判断自己的局部表是否为空表，如果是，则执行步骤106，否则执行步骤107；

步骤106：接收到该局部消息的传感节点创建一个局部表项，该局部表项的加密局部ID等于该局部消息中的加密局部ID，局部ID等获取的局部ID LID0，加密传感ID等于该局部消息中的加密传感ID，生命周期等于最大生命周期，执行步骤112；

步骤107：接收到该局部消息的传感节点判断自己坐标与局部ID LID0之间的距离是否大于自己坐标与局部表项中的局部ID之间的距离，如果大于，则执行步骤113，否则执行步骤108；

步骤108：接收到该局部消息的传感节点判断自己坐标与局部ID LID0之间的距离是否小于自己坐标与局部表项中的局部ID之间的距离，如果小于，则执行步骤109，否则执行步骤110；

步骤109：接收到该局部消息的传感节点清空局部表，创建一个局部表项，该局部表项的加密局部ID等于该局部消息中的加密局部ID，局部ID等获取的局部ID LID0，加密传感ID等于该局部消息中的加密传感ID，生命周期等于最大生命周期，执行步骤112；

步骤110：接收到该局部消息的传感节点判断局部表项的生命周期是否大于阈值TH0，如果大于，则执行步骤113，否则执行步骤111；

步骤111：接收到该局部消息的传感节点将局部表项的加密传感ID设置为该局部消息中的加密传感ID，将生命周期设置为最大生命周期；

步骤112：接收到该局部消息的传感节点将该局部消息中的加密传感节点设置为自己的加密传感节点，发送该局部消息，执行步骤105；

步骤113：结束。