融合移动智能设备的观光农业无线传感器网络构建研究

来源 :东华大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gigahunter
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,随着我国农业产业升级,观光农业在我国得到飞速发展。为更好地为游客提供浸入式体验,将无线传感器网络技术与移动智能设备技术相结合,构建混合型观光农业无线传感器网络。在混合型无线传感器网络中,节点通过网内无线通信将农业监测数据等上传至基站,此外智能手机等移动智能设备亦可通过蓝牙等无线通信技术接入节点,并获得节点信息、控制节点操作等。与传统无线传感器网络相比,其网络结构、工作模式、能耗特性和业务需求等更为复杂。本文将观光农业园中游客空间分布引入到网络的构建中,提出观光农业无线传感器网络节点布局算法以及设计网络分簇路由协议,为游客提供优质服务,提高观光农业园竞争力。
  游客作为观光农业服务的主体以及移动智能设备的持有者,本文首先基于社会力模型建立游客行为模型,结合观光园区规划信息以及游客交通数据,对不同规模、类型观光园区中的游客行为进行仿真分析,结果表明通过该方法可准确获取游客在园区中的行为轨迹及位置分布,为无线传感器网络的构建提供数据支持。其次,基于游客在观光园中的空间分布数据,提出一种改进K-means算法对观光园中无线传感器网络节点布局展开研究,改进K-means算法主要确保初始聚类中心唯一性以及控制各类中数据个数一致性。较传统K-means算法,通过改进 K-means 算法聚类得到的节点位置可更有效地均衡移动智能设备接入传感器节点的次数,提高节点利用率以及观光园的服务质量。最后,本文针对移动智能设备接入节点增加节点能量损耗问题,设计了面向观光农业的混合型无线传感器网络分簇路由协议。该协议中,通过引入节点能量因子、节点-基站距离因子和节点移动智能设备接入因子等参数,利用延时竞争机制实现节点分簇、簇首间路由等无线传感器网络组网构建所需机制。研究结果表明,该协议可较好地满足支持移动智能设备的观光农业无线传感器网络的建设需求。
  本文研究结果不仅有助于我国面向观光农业产业园区的信息化建设,亦可为融合移动智能设备与无线传感器网络相关领域提供参考。
其他文献
分布式电源发电具有环保和灵活等优点,发展含分布式电源的微电网被认为是实现电网智能化、网络化的关键举措,它能够使系统的可靠性及其灵活性得到提高。但是分布式电源的发电方式具有间歇性和不可预测性,会影响电网的电能质量。微电网的运行存在并网和孤岛两种模式,只有实现在以上两种运行模式切换时平滑过渡,才能保证持续的稳定运行和电能质量。  本文根据微电网的结构特点和并网、孤岛运行方式的特征,介绍了微电网的模式切
学位
永磁同步电机有着起动转矩大,过载能力强,运行可靠,同功率下其体积更小的优点。由于永磁同步电机转速低、扭矩大,可以直接驱动设备,提高传动效率,降低设备故障率,因此在矿井的皮带运输机得到了较好的应用。变频永磁同步一体机应用在井下的皮带运输机后,煤炭运输环节运行可靠顺畅,生产效率大幅提高。  本文结合生产实际,设计了1140V防爆水冷永磁同步变频一体机,介绍其结构特点和变频控制理论,对变频控制及电机本体
学位
信息化时代的快速发展,使得移动通信业务对我们的生活越来越重要。通信基站作为移动信息传递的枢纽自然受到重视,而蓄电池组作为通信基站电源的重要组成部分,在交流电源失电时其作为后备电源的可靠性显得格外重要,所以对蓄电池组进行实时监测有着重要的现实意义。  本文从通信基站蓄电池监测的具体要求出发,设计了一种运行稳定、人机交互界面友好、监测精度高的蓄电池在线监测系统。该系统主要分为两个部分:蓄电池监控单元和
学位
[db:内容简介]
矩阵变换器是一种先进拓扑结构的“全硅”功率变换器,它允许频率单级变换,无需大容量的贮能元件,而且输入电流、输出电压正弦,输入功率因数可达到0.99以上并可自由调节,能量可双向流动,是一项具有节能、环保优势的新技术,具有巨大的研究价值和广泛的应用前景。本文对矩阵变换器的实现方式进行了研究。本文首先研究了矩阵变换器的基本工作原理,对当前常用的矩阵变换器控制方法进行了归纳总结,可以根据控制量的不同,分为
当今世界通信科学技术飞速发展,通信频谱资源越发珍贵,认知无线电技术(CR)的出现极大地提高了频谱的利用效率,它可以监控其他用户占用频谱的情况,通过分析和判断监控到的信息,找出未被占用的频谱进行网络通信,使系统达到最优的频谱利用效率。目前除了稀缺的频谱资源外,用户之间的干扰是限制系统容量提升的又一大问题,干扰对齐(IA)技术在消除干扰方面有着出色的表现,其主要原理是将来自非目标发射机的信号对齐到同一
近年来,蜂窝网数据流量需求高速增长,移动运营商们通过部署大量基站来提高蜂窝网的网络容量及传输速率,为用户提供更优质的网络服务。与此同时,大量的基站造成了巨大的能量消耗,为移动运营商带来了高额的能耗成本。本文从经济角度出发,研究分析了蜂窝网中基站长期能耗成本的优化策略。  本文提出了一种结合可再生能源、本地发电机、分布式储能装置及集中式电网混合能源供电的并网型基站模型,并考虑了双时间尺度模型下的基站
学位
基于视频的人体动作识别在监控安全、视频内容分析、行为分析、人机交互等应用领域具有极大的应用价值。但因为动作难以定义、场景复杂、动作差异、模型泛化能力等问题,人体动作识别仍然是计算机视觉领域亟待攻克的难关。针对不同的动作识别应用场景和不同的识别问题,基于三维卷积神经网络提出了不同的动作识别算法。本文的工作内容分为以下三个方面:  (1) 针对传统网络欠缺动态特征捕捉能力和时域全局关联能力的问题,提出
随着互联网技术的快速发展,人们正在处于一个数据爆炸的时代,而在海量的信息中,视频数据和图像数据占据了很大的一部分。为了存储、传输和处理这些数据,计算机需要消耗相当大的空间资源和计算资源,因此有必要采用压缩技术来减少视频和图像的数据规模。近年来,压缩域技术的主要发展方向有两个,一个是视频压缩标准技术,如H.264和HEVC,另一个是压缩感知。压缩域技术的应用场景很多,其中包括目标跟踪、视频显著性检测
学位
随着中国经济飞速发展,城市化进程不断的加快,交通拥堵问题日益严重。智能交通系统作为治理和缓解城市交通拥堵问题的有效途径之一,其核心为实时的路网信息获取和准确的短时交通流预测。因此,本文从城市路网出发,结合交通信号灯对路段上的车辆分布以及路口交通流的影响来研究如何降低车载自组织网络中的数据传输时延和提高短时交通流预测的精度,从而为交通出行者提供更加及时、准确和有预见性的交通信息,合理引导其出行,达到