无线水分传感器网络分路定点路由.pdf

《无线水分传感器网络分路定点路由.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第28卷第19期农业工程学报v01．28No．192012年lO月Tr眦sactionsoftheChineseSocietyofA鲥cuIturalEngineeringOct．2012137无线水分传感器网络分路定点路由肖克辉1’2，罗锡文墩，陈剑2，肖德琴2(1．华南农业大学南方农业机械与装备关键技术省部共建教育部重点实验室，广州510640；2．华南农业大学信息学院，广州510640)摘要：为减少因节点失效和外界干扰带来的数据完整性问题，在无线水分传感器节点软硬件配置、网络周期性工作机制以及方向性网络拓扑的基础上，讨论适用于土壤水分周期性实时监测应用的

2、无线水分传感器网络路由协议。传感器节点在农田中呈二维矩阵结构的网格分布，以两字节行列编号对节点进行二维行列地址编码。将网络按照不同数量的列划分为分路，数据在分路内部定点传输，分路之间顺序传输。对单路、双路和三路路由策略进行了描述，从网络传输数据量、节点超时时间以及数据完整性等方面对分路定点路由策略进行分析和仿真。结果显示，分路定点路由比AODV协议有更好的能耗和数据完整性表现，满足土壤水分周期性监测需要。关键词：路由协议，传感器网络，水分，分路定点，仿真doi：10．3969，j．issn．1002—6819．2012．19．018中图分类号：TP393，s1

3、26文献标志码：A文章编号：1002—6819(2012)一19一0137—08肖克辉，罗锡文，陈剑，等．无线水分传感器网络分路定点路由[J】．农业工程学报，2012，28(19>：137—144．XiaoKehui，LuoXiwen，ChenJiaIl，eta1．DiVided-brallch锄dfixed—po血routingforwirelessmoistIlres肌sornet、)lrorks[J]Tr锄sactionsofmeChinesesocie够ofA酣cultumlEngineering(11均nsactionsofthecsAE)，2012

4、，28(19)：137—144．(inChinesewithEnglishabs仃_act)0引言无线传感器网络作为一种规模化的信息获取主体，在精细农业中得到广泛应用【lJ。采用无线水分传感器获取土壤水分信息，通过无线水分传感器网络实施农田水分实时监控，可以为精细农业发展提供保障【2J。受限于应用环境和成本控制，无线水分传感器网络常因外界干扰、软硬件故障等问题导致节点失效后发生数据丢失现象，进而影响网络数据完整性p'4J。路由协议是保证网络数据完整性的关键，而无线传感器网络路由协议具有很强的应用相关性，至今没有一种通用的路由协议适合于所有应用15J。农业环境监

5、控应用中的无线传感器网络路由协议一般由已有协议改进而来。韩芝侠【6J设计的农业信息采集系统中使用AoDV【7J(adhocon—delnanddistancevectorrouting)协议实现数据路由。罗桂兰掣8】在智能温室实时监控系统设计方案中提出了一种基于LEACH例(10wenergyadaptiveclustering收稿日期：2012．06．15修订日期：2012一09．20基金项目：国家自然科学基金项目(U0931001)，华南农业大学校长基金项目(2009X005)作者简介：肖克辉(198l一)，男，河南信阳人，实验师，博士研究生，主要从事无线

6、传感器网络应用研究。E—ma{l：humorxiao@163．cam※通信作者：罗锡文(1945一)，男，湖南株洲人，教授，博士生导师，主要从事农业机械与装备技术研究。Email：xwluo@scau．edu．∞hierarchy)的实时阈值路由算法，具有较高的实时性。熊书明等【l0J在基于无线传感器网络的作物精量灌溉系统中采用基于分簇的汇聚树路由协议，网络路由分成簇阶段和汇聚树路由建立阶段，该协议实质上是LEACH协议的一种修改。He姗anSahota等¨I】在农田土壤信息采集系统中提出一种基于路由树的能量感知路由策略，需要经过能量感知、路由探测和数据传输等

7、过程。肖德琴[12】在无线水分传感器网络应用中采用链式路由，但其顺序性对网络数据完整性影响很大。无线Mesh网络路由协议一般由AODV或DSR【¨J(dyn锄icsourcerouting)等协议改进而来，而典型的无线传感器网络路由协议如AODV、DSR、LEACH、Flooding【1引、DD[15】(directeddi瓶lsion)、ReInForM[16】(reliableinfo册ationfo州ardingusingmultiplepa也s)等一般需要经过路由请求、路由确认和路由建立等阶段【l71，这对水分监测实际应用情况考虑不足，如节点软硬件配置

8、不高、周期性工作机制、方向性网络拓扑等