一種基于無線傳感網(wǎng)的土壤環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)及覆蓋控制方法
【專利摘要】一種基于無線傳感網(wǎng)的土壤環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)及覆蓋控制方法，涉及環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域，該土壤環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)由土壤境參數(shù)采集節(jié)點(diǎn)、通信網(wǎng)關(guān)和遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)組成。土壤境參數(shù)采集節(jié)點(diǎn)根據(jù)配備的傳感器類型，實(shí)時(shí)地從外界采集相應(yīng)的土壤環(huán)境參數(shù)信息，并對采集的參數(shù)做線性化、溫度補(bǔ)償、數(shù)據(jù)打包、存儲等處理，然后通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)路由至通信網(wǎng)關(guān)；本發(fā)明還提出了一種多目標(biāo)關(guān)聯(lián)覆蓋控制方法，通過一定的節(jié)點(diǎn)調(diào)度機(jī)制來處理關(guān)聯(lián)信息集合，使得不同集合中節(jié)點(diǎn)輪流工作，降低了節(jié)點(diǎn)的能耗，提高了節(jié)點(diǎn)的工作效率。本發(fā)明將傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，對土壤等對象進(jìn)行在線監(jiān)測。
【專利說明】
一種基于無線傳感網(wǎng)的土壤環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)及覆蓋控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域，具體為一種基于無線傳感網(wǎng)的土壤環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)及覆 蓋控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國工業(yè)化、城市化、農(nóng)業(yè)集約化的快速發(fā)展，人類活動(dòng)引起的外源污染物排 放量超過環(huán)境自凈的能力，而導(dǎo)致土壤污染問題越來越顯現(xiàn)出來了，對我國生態(tài)環(huán)境質(zhì)量、 食物安全和社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展構(gòu)成嚴(yán)重威脅。土壤點(diǎn)源污染與面源污染共存，生活污染和 工業(yè)污染疊加，新、老污染交織;工業(yè)及城市污染向農(nóng)村轉(zhuǎn)移，危及農(nóng)村飲水安全和農(nóng)產(chǎn)品 安全，農(nóng)村面臨環(huán)境污染和生態(tài)破壞的雙重威脅；突出表現(xiàn)為生活污染加劇，面源污染加 重，生態(tài)退化尚未得到有效遏制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種基于無線傳感網(wǎng)的土壤環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)及覆蓋控制方 法，本發(fā)明將傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，對土壤等對象進(jìn)行在線監(jiān)測。同時(shí)，針對 土壤環(huán)境監(jiān)測傳感器網(wǎng)絡(luò)存在信號衰減快，采樣不確定和監(jiān)測精度要求高的特點(diǎn)，本發(fā)明 還提出了一種多目標(biāo)關(guān)聯(lián)覆蓋控制算法，通過一定的節(jié)點(diǎn)調(diào)度機(jī)制來處理關(guān)聯(lián)信息集合， 使得不同集合中節(jié)點(diǎn)輪流工作，降低了節(jié)點(diǎn)的能耗，提高了節(jié)點(diǎn)的工作效率。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下： 一種基于無線傳感網(wǎng)的土壤環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)由土壤境參數(shù)采集節(jié)點(diǎn)、通信網(wǎng)關(guān)和遠(yuǎn)程監(jiān) 控系統(tǒng)組成。
[0005] 所述土壤環(huán)境參數(shù)采集節(jié)點(diǎn)有一個(gè)長方形外殼，在土壤環(huán)境參數(shù)采集節(jié)點(diǎn)外殼上 方設(shè)有1個(gè)采集節(jié)點(diǎn)ZigBee天線凹槽和1個(gè)傳感器數(shù)據(jù)線輸入凹槽。在土壤環(huán)境參數(shù)采集節(jié) 點(diǎn)外殼內(nèi)裝有一塊土壤環(huán)境采集電路板，該土壤環(huán)境采集電路板由主處理器電路、射頻驅(qū) 動(dòng)電路、信號調(diào)理電路組成。該土壤環(huán)境采集電路板上的主處理器電路由無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 芯片MC13224及其外圍電路組成，負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和ZigBee網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸。該土壤環(huán)境 采集電路板上的射頻驅(qū)動(dòng)電路由阻容器件組成，負(fù)責(zé)匹配ZigBee天線。該土壤環(huán)境采集電 路板上的射頻驅(qū)動(dòng)電路上設(shè)有1個(gè)采集節(jié)點(diǎn)ZigBee天線接線端子，通過采集節(jié)點(diǎn)ZigBee高 頻線與采集節(jié)點(diǎn)ZigBee天線相連，該采集節(jié)點(diǎn)ZigBee天線接線端子位于土壤環(huán)境參數(shù)采集 節(jié)點(diǎn)外殼上方的采集節(jié)點(diǎn)ZigBee天線凹槽處。該土壤環(huán)境采集電路板上的信號調(diào)理電路由 阻容器件組成，負(fù)責(zé)對傳感器信號進(jìn)行調(diào)理。該土壤環(huán)境采集電路板上的信號調(diào)理電路上 設(shè)有1個(gè)傳感器數(shù)據(jù)線接線端子，通過傳感器數(shù)據(jù)線與土壤環(huán)境采集傳感器相連，該傳感器 數(shù)據(jù)線接線端子位于土壤環(huán)境參數(shù)采集節(jié)點(diǎn)外殼上方的傳感器數(shù)據(jù)線輸入凹槽處。
[0006] 所述通信網(wǎng)關(guān)有一個(gè)長方形外殼，在通信網(wǎng)關(guān)外殼上方設(shè)有1個(gè)網(wǎng)關(guān)ZigBee天線 凹槽和1個(gè)網(wǎng)關(guān)GPRS天線凹槽。在通信網(wǎng)關(guān)外殼內(nèi)裝有一塊通信網(wǎng)關(guān)電路板，該通信網(wǎng)關(guān)電 路板由微處理器電路、ZigBee通信電路和GPRS通信電路組成。該通信網(wǎng)關(guān)電路板上的微處 理器電路由STM32F427ARM處理器及其外圍電路組成，負(fù)責(zé)ZigBee通信控制和GPRS遠(yuǎn)程通信 控制，將各個(gè)土壤環(huán)境采集節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯集，通過GPRS網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)發(fā)送到遠(yuǎn)程監(jiān)控系 統(tǒng)。該通信網(wǎng)關(guān)電路板上的ZigBee通信電路由無線傳感器網(wǎng)絡(luò)芯片MC13224及其外圍電路 組成，負(fù)責(zé)與各個(gè)土壤環(huán)境采集節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信。該ZigBee通信電路上設(shè)有1個(gè)網(wǎng)關(guān)ZigBee天 線接線端子，通過網(wǎng)關(guān)ZigBee高頻線與網(wǎng)關(guān)ZigBee天線相連，該網(wǎng)關(guān)ZigBee天線接線端子 位于通信網(wǎng)關(guān)外殼上方的網(wǎng)關(guān)ZigBee天線凹槽處。該通信網(wǎng)關(guān)電路板上的GPRS通信電路由 GPRS通信芯片S頂800L及其外圍電路組成，負(fù)責(zé)與遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行通信。該GPRS通信電路 上設(shè)有1個(gè)GPRS天線接線端子，通過GPRS高頻線與GPRS天線相連，該網(wǎng)關(guān)GPRS天線接線端子 位于通信網(wǎng)關(guān)外殼上方的GPRS天線凹槽處。
[0007] 所述遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)由服務(wù)器及其上位機(jī)軟件組成，通過GPRS網(wǎng)絡(luò)接收通信網(wǎng)關(guān)發(fā) 送來的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對監(jiān)測區(qū)域內(nèi)土壤質(zhì)量的全天候?qū)崟r(shí)監(jiān)測。并對土壤污染等突發(fā)事件和 土壤質(zhì)量急劇變化的情況進(jìn)行報(bào)警，為土壤污染的防治提供決策和支持。同時(shí)也可通過通 信網(wǎng)關(guān)對監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)發(fā)送命令，控制單個(gè)或所有土壤監(jiān)測節(jié)點(diǎn)進(jìn)行采樣，重組網(wǎng)和查找歷史 數(shù)據(jù)等操作。
[0008] 本發(fā)明所述覆蓋控制方法如下： (1)利用關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘方法獲得傳感器節(jié)點(diǎn)集合和目標(biāo)點(diǎn)集合。
[0009] 首先，網(wǎng)絡(luò)初始運(yùn)行時(shí)，所有傳感器節(jié)點(diǎn)首先處于工作狀態(tài)，獲得其感知范圍內(nèi)的 目標(biāo)點(diǎn)的信息，通過矩陣來表示傳感器節(jié)點(diǎn)可能感知到的目標(biāo)點(diǎn)。
[0010]其次，考核每一個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)可以感知到的目標(biāo)點(diǎn)，如果傳感器節(jié)點(diǎn)對應(yīng)目標(biāo)點(diǎn) 集合中待監(jiān)測目標(biāo)點(diǎn)的個(gè)數(shù)大于給定的最小支持度，就得到了頻繁目標(biāo)集。傳感器節(jié)點(diǎn)集 合就是關(guān)聯(lián)傳感器，目標(biāo)點(diǎn)集合就是關(guān)聯(lián)目標(biāo)。
[0011] (2)選取目標(biāo)點(diǎn)頻繁集中個(gè)數(shù)最多的集合，在對應(yīng)的傳感器節(jié)點(diǎn)集合gmax: 中選取能量最高的節(jié)點(diǎn)，加入工作節(jié)點(diǎn)集合，其余節(jié)點(diǎn)進(jìn)入休眠狀態(tài)。
[0012] (3)去除集合盡(Id ~1)中被選為工作節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)以及忑中能被工作節(jié) 點(diǎn)檢測到的目標(biāo)點(diǎn)，并形成新的傳感器節(jié)點(diǎn)集合$以及新的目標(biāo)點(diǎn)$，這樣就得到了新的 傳感器節(jié)點(diǎn)和目標(biāo)點(diǎn)的對應(yīng)關(guān)系。若集合&不是空集，則繼續(xù)步驟(2);若為空集，則進(jìn)入步 驟⑷。
[0013] (4)判斷監(jiān)測區(qū)域中是否存在未被已工作節(jié)點(diǎn)覆蓋的目標(biāo)點(diǎn)，則使能覆蓋該目標(biāo) 點(diǎn)的傳感器加入工作節(jié)點(diǎn)集合。
[0014] 最終得到需要的工作節(jié)點(diǎn)集合，其余節(jié)點(diǎn)處于休眠狀態(tài)，用迭代方法進(jìn)行優(yōu)化節(jié) 約了網(wǎng)絡(luò)的能量消耗。
[0015] 本發(fā)明的有益效果： 基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和GPRS通信網(wǎng)絡(luò)，設(shè)計(jì)了一種土壤環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，具有布點(diǎn)分布 廣、成本低、容錯(cuò)性好、可遠(yuǎn)程監(jiān)控、便于維護(hù)等眾多優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，本發(fā)明還提出了一種多目 標(biāo)關(guān)聯(lián)覆蓋控制算法，通過一定的節(jié)點(diǎn)調(diào)度機(jī)制來處理關(guān)聯(lián)信息集合，使得不同集合中節(jié) 點(diǎn)輪流工作，降低了節(jié)點(diǎn)的能耗，提高了節(jié)點(diǎn)的工作效率。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不意圖； 圖2為本發(fā)明土壤環(huán)境參數(shù)采集節(jié)點(diǎn)配線示意圖； 圖3為本發(fā)明通信網(wǎng)關(guān)配線示意圖； 圖4為本發(fā)明土壤環(huán)境參數(shù)采集節(jié)點(diǎn)電路結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為本發(fā)明通信網(wǎng)關(guān)電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017] 圖中標(biāo)記：1為土壤環(huán)境參數(shù)采集節(jié)點(diǎn)，2為通信網(wǎng)關(guān)，3為遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，4為采集 節(jié)點(diǎn)ZigBee天線，5為傳感器數(shù)據(jù)線，6為采集節(jié)點(diǎn)ZigBee高頻線，7為土壤環(huán)境參數(shù)采集節(jié) 點(diǎn)外殼，8為采集節(jié)點(diǎn)ZigBee天線凹槽，9為傳感器數(shù)據(jù)線輸入凹槽，10為網(wǎng)關(guān)ZigBee天線， 11為GPRS天線，12為網(wǎng)關(guān)ZigBee高頻線，13為GPRS高頻線，14為通信網(wǎng)關(guān)外殼，15為網(wǎng)關(guān) ZigBee天線凹槽，16為GPRS天線凹槽。
【具體實(shí)施方式】 實(shí)施例
[0018] 下面參照附圖并結(jié)合實(shí)例對本發(fā)明的構(gòu)思、具體工作過程行清楚完整地描述。顯 然，所描述的實(shí)施例只是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例，基于本發(fā)明實(shí)施例， 本領(lǐng)域技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的其他實(shí)施例，均屬于本發(fā)明保護(hù)范 圍。
[0019] 見圖1、圖2、圖3、圖4、圖5,一種基于無線傳感網(wǎng)的土壤環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)由土壤環(huán)境 參數(shù)采集節(jié)點(diǎn)1、通信網(wǎng)關(guān)2和遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)3組成。
[0020] 土壤環(huán)境參數(shù)采集節(jié)點(diǎn)1有一個(gè)長方形外殼，在土壤環(huán)境參數(shù)采集節(jié)點(diǎn)外殼7上方 設(shè)有1個(gè)采集節(jié)點(diǎn)ZigBee天線凹槽8和1個(gè)傳感器數(shù)據(jù)線輸入凹槽9。在土壤環(huán)境參數(shù)采集節(jié) 點(diǎn)外殼7內(nèi)裝有一塊土壤環(huán)境采集電路板，該土壤環(huán)境采集電路板由主處理器電路、射頻驅(qū) 動(dòng)電路、信號調(diào)理電路組成。該土壤環(huán)境采集電路板上的主處理器電路由無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 芯片MC13224及其外圍電路組成，負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和ZigBee網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸。該土壤環(huán)境 采集電路板上的射頻驅(qū)動(dòng)電路由阻容器件組成，負(fù)責(zé)匹配ZigBee天線。該土壤環(huán)境采集電 路板上的射頻驅(qū)動(dòng)電路上設(shè)有1個(gè)采集節(jié)點(diǎn)ZigBee天線接線端子，通過采集節(jié)點(diǎn)ZigBee高 頻線6與采集節(jié)點(diǎn)ZigBee天線4相連，該采集節(jié)點(diǎn)ZigBee天線接線端子位于土壤環(huán)境參數(shù)采 集節(jié)點(diǎn)外殼上方的采集節(jié)點(diǎn)ZigBee天線凹槽8處。該土壤環(huán)境采集電路板上的信號調(diào)理電 路由阻容器件組成，負(fù)責(zé)對傳感器信號進(jìn)行調(diào)理。該土壤環(huán)境采集電路板上的信號調(diào)理電 路上設(shè)有1個(gè)傳感器數(shù)據(jù)線接線端子，通過傳感器數(shù)據(jù)線5與土壤環(huán)境采集傳感器相連，該 傳感器數(shù)據(jù)線接線端子位于土壤環(huán)境參數(shù)采集節(jié)點(diǎn)外殼上方的傳感器數(shù)據(jù)線輸入凹槽9 處。
[0021] 所述通信網(wǎng)關(guān)2有一個(gè)長方形外殼，在通信網(wǎng)關(guān)外殼14上方設(shè)有1個(gè)網(wǎng)關(guān)ZigBee天 線凹槽15和1個(gè)網(wǎng)關(guān)GPRS天線凹槽16。在通信網(wǎng)關(guān)外殼14內(nèi)裝有一塊通信網(wǎng)關(guān)電路板，該通 信網(wǎng)關(guān)電路板由微處理器電路、Z i gBee通信電路和GPRS通信電路組成。
[0022] 該通信網(wǎng)關(guān)電路板上的微處理器電路由STM32F427ARM處理器及其外圍電路組成， 負(fù)責(zé)ZigBee通信控制和GPRS遠(yuǎn)程通信控制，將各個(gè)土壤環(huán)境采集節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯集，通 過GPRS網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)發(fā)送到遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)3。該通信網(wǎng)關(guān)電路板上的ZigBee通信電路由無線 傳感器網(wǎng)絡(luò)芯片MC13224及其外圍電路組成，負(fù)責(zé)與各個(gè)土壤環(huán)境采集節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信。該 ZigBee通信電路上設(shè)有1個(gè)網(wǎng)關(guān)ZigBee天線接線端子，通過網(wǎng)關(guān)ZigBee高頻線12與網(wǎng)關(guān) ZigBee天線10相連，該網(wǎng)關(guān)ZigBee天線接線端子位于通信網(wǎng)關(guān)外殼14上方的網(wǎng)關(guān)ZigBee天 線凹槽15處。該通信網(wǎng)關(guān)電路板上的GPRS通信電路由GPRS通信芯片SM800L及其外圍電路 組成，負(fù)責(zé)與遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)3進(jìn)行通信。該GPRS通信電路上設(shè)有1個(gè)GPRS天線接線端子，通過 GPRS高頻線13與GPRS天線11相連，該網(wǎng)關(guān)GPRS天線接線端子位于通信網(wǎng)關(guān)外殼14上方的 GPRS天線凹槽16處。
[0023]遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)3由服務(wù)器及其上位機(jī)軟件組成，通過GPRS網(wǎng)絡(luò)接收通信網(wǎng)關(guān)2發(fā)送 來的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對監(jiān)測區(qū)域內(nèi)土壤質(zhì)量的全天候?qū)崟r(shí)監(jiān)測。并對土壤污染等突發(fā)事件和土 壤質(zhì)量急劇變化的情況進(jìn)行報(bào)警，為土壤污染的防治提供決策和支持。同時(shí)也可通過通信 網(wǎng)關(guān)2對監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)發(fā)送命令，控制單個(gè)或所有土壤環(huán)境采集節(jié)點(diǎn)1進(jìn)行采樣，重組網(wǎng)和查找 歷史數(shù)據(jù)等操作。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于無線傳感網(wǎng)的土壤環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)由土壤境參數(shù)采 集節(jié)點(diǎn)、通信網(wǎng)關(guān)和遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)組成；土壤環(huán)境參數(shù)采集節(jié)點(diǎn)外殼上方設(shè)有采集節(jié)點(diǎn) ZigBee天線凹槽和傳感器數(shù)據(jù)線輸入凹槽;土壤環(huán)境參數(shù)采集節(jié)點(diǎn)外殼內(nèi)裝有土壤環(huán)境采 集電路板，該土壤環(huán)境采集電路板由主處理器電路、射頻驅(qū)動(dòng)電路、信號調(diào)理電路組成;土 壤環(huán)境采集電路板上的主處理器電路由無線傳感器網(wǎng)絡(luò)芯片MC13224及其外圍電路組成， 土壤環(huán)境采集電路板上的射頻驅(qū)動(dòng)電路由阻容器件組成，土壤環(huán)境采集電路板上的射頻驅(qū) 動(dòng)電路上設(shè)有采集節(jié)點(diǎn)ZigBee天線接線端子，通過采集節(jié)點(diǎn)ZigBee高頻線與采集節(jié)點(diǎn) ZigBee天線相連，該采集節(jié)點(diǎn)ZigBee天線接線端子位于土壤環(huán)境參數(shù)采集節(jié)點(diǎn)外殼上方的 采集節(jié)點(diǎn)ZigBee天線凹槽處;通信網(wǎng)關(guān)外殼上方設(shè)有網(wǎng)關(guān)ZigBee天線凹槽和網(wǎng)關(guān)GPRS天線 凹槽;通信網(wǎng)關(guān)外殼內(nèi)裝有通信網(wǎng)關(guān)電路板，該通信網(wǎng)關(guān)電路板由微處理器電路、ZigBee通 信電路和GPRS通信電路組成;通信網(wǎng)關(guān)電路板上的微處理器電路由STM32F427ARM處理器及 其外圍電路組成，通信網(wǎng)關(guān)電路板上的ZigBee通信電路由無線傳感器網(wǎng)絡(luò)芯片MC13224及 其外圍電路組成，ZigBee通信電路上設(shè)有網(wǎng)關(guān)ZigBee天線接線端子，通過網(wǎng)關(guān)ZigBee高頻 線與網(wǎng)關(guān)ZigBee天線相連，該網(wǎng)關(guān)ZigBee天線接線端子位于通信網(wǎng)關(guān)外殼上方的網(wǎng)關(guān) ZigBee天線凹槽處;遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)由服務(wù)器及其上位機(jī)軟件組成，通過GPRS網(wǎng)絡(luò)接收通信 網(wǎng)關(guān)發(fā)送來的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對監(jiān)測區(qū)域內(nèi)土壤質(zhì)量的全天候?qū)崟r(shí)監(jiān)測；同時(shí)也通過通信網(wǎng)關(guān) 對監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)發(fā)送命令，控制單個(gè)或所有土壤監(jiān)測節(jié)點(diǎn)進(jìn)行采樣，重組網(wǎng)和查找歷史數(shù)據(jù)操 作。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于無線傳感網(wǎng)的土壤環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述 土壤環(huán)境采集電路板上的信號調(diào)理電路由阻容器件組成，土壤環(huán)境采集電路板上的信號調(diào) 理電路上設(shè)有傳感器數(shù)據(jù)線接線端子，通過傳感器數(shù)據(jù)線與土壤環(huán)境采集傳感器相連，該 傳感器數(shù)據(jù)線接線端子位于土壤環(huán)境參數(shù)采集節(jié)點(diǎn)外殼上方的傳感器數(shù)據(jù)線輸入凹槽處。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于無線傳感網(wǎng)的土壤環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述 通信網(wǎng)關(guān)電路板上的GPRS通信電路由GPRS通信芯片SM800L及其外圍電路組成，GPRS通信 電路上設(shè)有GPRS天線接線端子，通過GPRS高頻線與GPRS天線相連，該網(wǎng)關(guān)GPRS天線接線端 子位于通信網(wǎng)關(guān)外殼上方的GPRS天線凹槽處。4. 一種基于無線傳感網(wǎng)的土壤環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)覆蓋控制方法，其特征在于，所述方法包 括以下過程： (1)利用關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘方法獲得傳感器節(jié)點(diǎn)集合和目標(biāo)點(diǎn)集合； 首先，網(wǎng)絡(luò)初始運(yùn)行時(shí)，所有傳感器節(jié)點(diǎn)首先處于工作狀態(tài)，獲得其感知范圍內(nèi)的目標(biāo) 點(diǎn)的信息，通過矩陣來表示傳感器節(jié)點(diǎn)可能感知到的目標(biāo)點(diǎn)； 其次，考核每一個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)可以感知到的目標(biāo)點(diǎn)，如果傳感器節(jié)點(diǎn)對應(yīng)目標(biāo)點(diǎn)集合 中待監(jiān)測目標(biāo)點(diǎn)的個(gè)數(shù)大于給定的最小支持度，就得到了頻繁目標(biāo)集； 傳感器節(jié)點(diǎn)集合就是關(guān)聯(lián)傳感器，目標(biāo)點(diǎn)集合就是關(guān)聯(lián)目標(biāo)； (2) 選取目標(biāo)點(diǎn)頻繁集中個(gè)數(shù)最多的集合U，在對應(yīng)的傳感器節(jié)點(diǎn)集合中選 取能量最高的節(jié)點(diǎn)，加入工作節(jié)點(diǎn)集合，其余節(jié)點(diǎn)進(jìn)入休眠狀態(tài)； (3) 去除集合3(1^^ 中被選為工作節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)以及巧中能被工作節(jié)點(diǎn)檢 測到的目標(biāo)點(diǎn)，并形成新的傳感器節(jié)點(diǎn)集合》S；以及新的目標(biāo)點(diǎn):ζ，這樣就得到了新的傳感 器節(jié)點(diǎn)和目標(biāo)點(diǎn)的對應(yīng)關(guān)系；若集合^不是空集，則繼續(xù)步驟(2);若為空集，則進(jìn)入步驟 (4)； (4)判斷監(jiān)測區(qū)域中是否存在未被已工作節(jié)點(diǎn)覆蓋的目標(biāo)點(diǎn)，則使能覆蓋該目標(biāo)點(diǎn)的 傳感器加入工作節(jié)點(diǎn)集合； 最終得到需要的工作節(jié)點(diǎn)集合，其余節(jié)點(diǎn)處于休眠狀態(tài)，用迭代方法進(jìn)行優(yōu)化節(jié)約了 網(wǎng)絡(luò)的能量消耗。
【文檔編號】G08C17/02GK105867232SQ201610241582
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月19日
【發(fā)明人】范立南, 何友國
【申請人】沈陽大學(xué)