[发明专利]一种农作物生长状况智能监测系统

摘要

本发明提供了一种农作物生长状况智能监测系统，包括数据采集模块、农作物生长状况监测中心和用户终端，所述数据采集模块通过无线网络连接至农作物生长状况监测中心；所述数据采集模块为设置于农作物生长状况监测区域内的无线传感器网络，用于实时采集农作物的生育特征数据以及相应的农作物地理位置，并将采集的生育特征数据和农作物地理位置发送至农作物生长状况监测中心；所述农作物生长状况监测中心根据采集的生育特征数据和农作物地理位置，分析农作物的生长状况，并将分析结果传送至预设的用户终端。本发明实现了在线、实时、定位对农作物生长状况的较高精度微观化的监测，自动化程度高，省时省力。

主权项

1.一种农作物生长状况智能监测系统，其特征是，包括数据采集模块、农作物生长状况监测中心和用户终端，所述数据采集模块通过无线网络连接至农作物生长状况监测中心；所述数据采集模块为设置于农作物生长状况监测区域内的无线传感器网络，用于实时采集农作物的生育特征数据以及相应的农作物地理位置，并将采集的生育特征数据和农作物地理位置发送至农作物生长状况监测中心；所述农作物生长状况监测中心根据采集的生育特征数据和农作物地理位置，分析农作物的生长状况，并将分析结果传送至预设的用户终端；所述的数据采集模块，包括多个分布于农作物生长状况监测区域内的农作物监测节点和一个汇聚节点，无线传感器网络初始化时，各农作物监测节点进行分簇，并从每个簇内的农作物监测节点中确定簇头节点，农作物监测节点将生育特征数据发送至所在簇内的簇头节点，进而由簇头节点对接收的生育特征数据进行融合并发送至汇聚节点；若农作物监测节点与所在簇内的簇头节点为多跳距离，该农作物监测节点在邻居农作物监测节点中选择一个状态值最优的作为下一跳农作物监测节点，建立自身与该邻居农作物监测节点之间的路由，通过下一跳农作物监测节点辅助发送生育特征数据的形式将生育特征数据传送至簇头节点；进行下一跳农作物监测节点的选择时，具体执行：(1)设农作物监测节点与所在簇的簇头节点之间的距离为φ，将与所述的所在簇的簇头节点之间的距离小于φ的邻居农作物监测节点作为备选节点，农作物监测节点向各备选节点广播hello消息，各备选节点接收到hello消息后，向农作物监测节点反馈状态参数，状态参数包括备选节点的当前剩余能量、具有的邻居农作物监测节点数目；(2)农作物监测节点统计各备选节点反馈状态参数的传输时延，并确定每个备选节点的状态值，选取状态值最大的备选节点作为下一跳农作物监测节点，建立自身与该备选节点之间的路由，设E_m表示m的状态值，m表示农作物监测节点i的第m个备选节点，E_m的计算公式为：式中，u_i为农作物监测节点i的备选节点的个数，P_m、Q_m分别为m的当前剩余能量、具有的邻居农作物监测节点数目，P_i为农作物监测节点i的当前剩余能量，T_m表示m反馈状态参数的传输时延。