異構農業(yè)監(jiān)測物聯(lián)網路由協(xié)議研究.pdf

1、農業(yè)是國民經濟的基礎，但由于我國農業(yè)信息化、自動化水平不高、生產方式相對落后，所以農業(yè)并沒有形成規(guī)模效應，從而難以開展有效的農業(yè)合作化生產，導致農業(yè)生產總體規(guī)模小、經濟效益差等一些問題。目前，農業(yè)信息化為實現(xiàn)精準農業(yè)，提高農業(yè)管理水平提供了堅實的信息基礎，已經成為提升農業(yè)生產效率的重要手段。
　　物聯(lián)網因其一定的泛在性、移動性和靈活性,更適合使用于較大地理范圍,通過有線或無線的方式，從多種類型的農業(yè)作物生長場所、農業(yè)機具、移動終端

2、及傳感器收集數(shù)據(jù)，并對收集的數(shù)據(jù)進行整合。無線傳感器網絡具有無需布線、布置靈活、使用免費頻段、節(jié)點成本不斷下降及低能耗等特點，是物聯(lián)網在感知層的重要組網方式與信息獲取手段，正越來越多地被應用到農業(yè)生產智能組網中。
　　農業(yè)生產現(xiàn)場一方面常呈多“分塊”分布形態(tài)，無線自組網絡節(jié)點在分塊內群集密集部署；另一方面分塊間常存在較大的空間距離，并常會有道路、沿路照明、動力線路或有線通信等基礎設施相聯(lián)。然而隨著調制解調的技術、信息傳輸?shù)募夹g和信

3、號處理等技術的持續(xù)發(fā)展，電力線通信正越來越多的受到應有。電力線無需重新布線，成本低廉，在農業(yè)現(xiàn)場廣泛存在，因此正在越來越多的用于農業(yè)監(jiān)測中。
　　傳統(tǒng)的異構農業(yè)監(jiān)測物聯(lián)網通常是指網絡中部署不同類型的節(jié)點，使得節(jié)點之間可能存在不同的初始能量、不同的感知能力、不同的數(shù)據(jù)傳輸能力等。本文在傳統(tǒng)異構農業(yè)物聯(lián)網的基礎上，提出了一種有源電力線主干網與無線ZigBee子網混合、主干網靜態(tài)網關和無線子網移動sink點結合的異構農業(yè)監(jiān)測物聯(lián)網。這種

4、異構農業(yè)監(jiān)測物聯(lián)網主要由控制中心、有源電力線主干網和多個無線子網三部分組成：1）控制中心部署在離監(jiān)測區(qū)域較遠的區(qū)域，比如實驗室，控制中心根據(jù)接收網關節(jié)點發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，對各無線子網進行協(xié)調控制，最后將信息通過Internet傳送給遠程用戶；2)有源電力線主干網由農業(yè)監(jiān)測區(qū)域內無處不在的電力線以及部署在電力線附近的網關節(jié)點組成。3）無線子網部署在各個農業(yè)監(jiān)測區(qū)
　　域中，通常由大量低功耗無線傳感器節(jié)點組成，節(jié)點定時采集監(jiān)測數(shù)據(jù)，經多

5、跳將數(shù)據(jù)轉發(fā)給內部網關節(jié)點，內部sink節(jié)點在無線子網沿著附近的電力線移動，將采集到的數(shù)據(jù)轉發(fā)給外部網關節(jié)點。
　　對于子網間的互通互聯(lián)，提出基于虛擬信道傳輸?shù)哪Ｊ剑捎枚鄼C通訊的原理，在中心節(jié)點與各網關節(jié)點之間形成某種無線信道模式，無需考慮之間是什么物理介質即可完成子網間的信息管理。
　　對于無線子網內部，設計出適合農業(yè)監(jiān)測的節(jié)點拓撲結構，分析異構農業(yè)網路由特點，對基于移動sink節(jié)點的路由算法進行研究，首先是單移動sin