无线传感器网络在草坪精确灌溉中的应用.pdf

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1、142传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2013年第32卷第9期无线传感器网络在草坪精确灌溉中的应用郭剑峰，陈小波。，陈潇君一，陈祖爵(1．江苏大学附属医院，江苏镇江212013；2．江苏大学计算机科学与通信工程学院。江苏镇江212013)摘要：城市绿地喷灌在水资源消耗上日趋增大，根据植物按生命需水实施精准灌溉成为必然选择。从工程应用角度描述了无线传感器网络(WSNs)在城市绿地草坪精准灌溉中的应用及其相关问题。通过考察丢包率、接收信号强度指示等指标分析了WSNs的链路

2、通信质量，为节点的实际部署和路由协议设计提供了经验数据支撑。对最小跳数路由协议加以改进，使之适合工程环境；仿真实验和实际运行证明其在降低网络整体能耗上的有效性。关键词：无线传感器网络；草坪精确灌溉；最小跳路由协议中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1000--9787(2013)09-0142-04ApplicationofWSNsinlawnprecisionirrigationGUOJian—feng，CHENXiao．bo。，CHENXiao-jun，CHENZu-jue(1．AfiliatedHospita

3、lofJiangsuUniversity，Zhenjiang212013，China；2．SchoolofComputerScienceandTelecommunicati0nEngineering，JiangsuUniversity，Zhenjiang212013，China)Abstract：Waterresourcesconsumptionofcitygreenbehlawnirrigationisincreasing，ithasbecomenecessarychoiceforprecisionirrigationac

4、cordingtoplants’need．Describeapplicationofwirelesssensornetwork(WSNs)inprecisionirrigationofcitygreenbeltlawnfromthepointofviewofengineeringapplicationandrelatedproblems．AnalyzelinkcommunicationqualityofWSNsbypacketlossrate，receivedsignalstrengthindicator(RSSI)，etc

5、，whichprovideempiricaldatassuppo~sfornodedeploymentandroutingprotocoldesign．Improvetheminimumhopcountroutingprotocoltosuitengineeringenvironment，andsimulationexperimentandactualoperationverifythatitseffectivenessonenergyconsumptionofnetworkreducing．Keywords：wireles

6、ssensornetworks；lawnprecisionirrigation；minimumhopcountroutingprotocol0引言1硬件构成与工作流程无线传感器网络(wirelesssensornetworks，WSNs)结合面向各领域应用的WSNs整体架构上大体相同，主要了传感器、嵌入式运算和无线通信技术，网络中各节点间具由数据采集节点、汇聚节点、监控主机构成。其中，数据采有独立的感知、计算能力，多个节点间以自组网方式，将监集节点集成有传感器模块，针对温度、湿度、光照强度、加速控范围内的目标数据通过多跳路由

7、方式传送到监控中心。度、图像等指标数据进行采集、存储、中转传输；汇聚节点也WSNs在矿井安全⋯、林火监控。、交通安全、农业资源称为Sink节点，是无WSNs中所采集数据的目的节点，也是环境领域的研究和应用已逐渐展开。WSNs在节水灌溉用户发送控制指令数据包的起始点。在监控主机上通过可领域也已有部分研究工作，但是在所调研的与本文主视化界面，完成针对所采集数据的存储、分析、展示及向某题内容相关的文献中，未见到有在节点部署层面的实测试一节点发送控制指令等。数据支撑；均没有考虑在实际工程环境下，由于数据包传输1．1硬件构成的不可靠性

8、而必须提供的可靠传输机制等。本文从硬件节本系统在节点选型上采用Crossbow公司的Micaz节点的采用与改进、WSNs底层链路通信质量分析、可靠传输点，同时对其加以硬件扩展。Micaz节点通信模块为符合机制的构造、监控客户端的设计及功能实现等角度，详细给IEEE802．15．4标准的CC