[发明专利]一种用于作物栽培节水灌溉物联网集成系统及运行方法

摘要

本发明公开了一种用于作物栽培节水灌溉物联网集成系统，该系统包括用于作物温室栽培的无线传感器网络自组网和节点部署模块，所述自组网包括无线传感器网络节点、无线传感器网络基站所形成的自组网；所述无线传感器网络节点包括传感节点、控制节点、网关、中继节点；所述节点部署模块采用一种基于变步长的虚拟力算法针对节点静态感知范围的传感节点进行部署，所述基于变步长的虚拟力算法通过建立栽培区域的二维平面模型和节点的感知模型，基于sigmoid函数来改变传感节点的运动步长。本发明提出的用于作物栽培节水灌溉的无线传感器网络节点部署算法，在保证后期收敛稳定性的同时，也能达到在较短时间内同等数量的节点覆盖效果最优的目的，缩短了获取部署策略的时间，提高监测覆盖率，保证监测数据的全面性和完整性。

主权项

1.一种用于作物栽培节水灌溉物联网集成系统，其特征在于，该系统包括用于作物温室栽培的无线传感器网络自组网和节点部署模块，所述自组网包括无线传感器网络节点、无线传感器网络基站所形成的自组网；所述无线传感器网络节点包括传感节点、控制节点、网关、中继节点；所述节点部署模块采用一种基于变步长的虚拟力算法针对节点静态感知范围的传感节点进行部署，所述基于变步长的虚拟力算法通过建立栽培区域的二维平面模型和节点的感知模型，基于sigmoid函数来改变传感节点的运动步长；所述无线传感器网络基站为所述无线传感器网络节点配置标识号，建立跳数关系数据库并对所述无线传感器网络节点进行簇群划分选举簇头节点，将由本地监控终端发送的控制指令数据包以最优路由传输路径发送至各簇头节点；所述传感节点采集土壤湿度信息数据，并对所述信息数据进行处理，将处理后信息数据发送至自身所在簇群的簇头节点；所述控制节点接收所述基站的控制指令数据包，实时地驱动执行设备并监控执行设备状态；所述中继节点实时接收并发送所述传感节点和控制节点传输的数据包；所述网关实时接收并发送所述网络节点传输的数据包，对数据包中的信息进行网络间的协议转换、路由选择和数据交换，并将处理后的数据发送至其他网络节点。