[发明专利]一种基于分布式边缘网络结构的农业数据采集方法

权利要求书

1.一种基于分布式边缘网络结构的农业数据采集方法，其特征在于：包括数个无线传感器、数个边缘设备和中心服务器，无线传感器和边缘设备之间通过无线网络相互通信，边缘设备通过无线网络与中心服务器通信；

包括如下步骤：

步骤1：建立一种基于分布式边缘网络结构的农业数据采集方法，将无线传感器设为锚节点，将边缘设备设为中间节点，将中心服务器设为中心节点；

步骤2：初始化无线传感器网络，包括如下步骤：

步骤A1：所有锚节点出厂前固化自身的唯一的ID编号和传感器类型；

所有中间节点均向中心节点发送初始化信息，初始化信息包括中间节点的跳数和中间节点的出厂ID号；

中心节点在收到中间节点的初始化信息后，向中间节点返回初始化指令，初始化指令包括中间节点的类型和编号；

中间节点根据中心节点发送的初始化指令来对自身的类型和编号进行初始化；

步骤A2：所有锚节点均向中间节点广播发送初始化请求，初始化请求包括ID编号和传感器类型；

步骤A3：中间节点转发锚节点的初始化请求到中心节点；

步骤A4：中心节点根据初始化请求中的传感器类型，对锚节点进行归类，并对锚节点进行重新编号，生成分类编号；

步骤A5：中心节点记录锚节点与中心节点之间的所有链接路径，并计算这些链接路径的链接跳数；

步骤A6：中心节点将分类编号、链接路径和链接跳数均回复给锚节点；

步骤A7：锚节点记录分类编号，记录所有链接路径，根据链接跳数对链接路径进行排序，选择链接跳数最少的N个中间节点作为预链接节点；

步骤A8：锚节点选择一个预链接节点A，判断预链接节点A的类型是否与自身的分类编号一致：是，则执行步骤A9；否，则执行步骤A11；

步骤A9：判断预链接节点A的链接跳数是否小于预设值：是，则执行步骤A10；否，则执行步骤A8；

步骤A10：根据步骤A1到步骤A9的方法，筛选出M个预链接节点，对这M个预链接节点进行排序，选择链接跳数最小的预链接节点作为链接节点,记为中间节点X，执行步骤3；

步骤A11：判断是否已经对所有的预链接节点进行了分类号一致性的判断：是，则执行步骤A12；否，则执行步骤A8；

步骤A12：将锚节点记为远锚节点；

步骤A13：在预链接节点中，选择一个链接跳数最少的作为链接节点，记为中间节点Y；

步骤A14：锚节点建立与中间节点Y之间的数据通道；

步骤A15：中间节点Y向所有中间节点广播发送类型链接请求，类型链接请求中包括锚节点的分类编号；

步骤A16：接收到类型链接请求的中间节点对比自身的类型，当类型与分类编号一致时，将自身的链接跳数发送给中间节点Y；

步骤A17：中间节点Y接收所有发送链接跳数的中间节点，并根据链接跳数对这些中间节点进行排序，找到链接跳数最小的中间节点M；执行步骤4；

步骤3：锚节点通过中间节点X向中心节点发送数据；

步骤4：中间节点Y将锚节点发送的数据转发给中间节点M，在中间节点M中进行打包处理后，发送给中心节点。

2.如权利要求1所述的一种基于分布式边缘网络结构的农业数据采集方法，其特征在于：所述无线传感器为设有NB-IOT通信模块的传感器。

3.如权利要求1所述的一种基于分布式边缘网络结构的农业数据采集方法，其特征在于：所述无线传感器用于采集农田数据，所述农田数据为土壤PH数据、土壤温湿度数据、地表温湿度数据和光照度数据。

4.如权利要求1所述的一种基于分布式边缘网络结构的农业数据采集方法，其特征在于：所述边缘设备为数据采集器，所述数据采集器包括MCU、NB-IOT模块和4G模块，NB-IOT模块和4G模块均与MCU电连接，所述4G模块用于与中心服务器通信，所述NB-IOT模块用于通过窄带物联网与无线传感器通信。

5.如权利要求1所述的一种基于分布式边缘网络结构的农业数据采集方法，其特征在于：所述边缘设备与边缘设备之间通过4G模块相互通信。