農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)作為物聯(lián)網(wǎng)中一種新的應用形式,其相關(guān)理論研究和實踐應用正在探索過程中。雖然業(yè)界普遍認為農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)是射頻感應技術(shù)的應用,但最終要解決的是農(nóng)作物物理環(huán)境下微弱信息采集與識別問題,以確保其農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中農(nóng)作物相關(guān)信息能夠被高效、準確和安全地定位、識別以及查詢。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)工程領(lǐng)域深入發(fā)展,通過農(nóng)作物信息采集與識別技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的相互融合,針對農(nóng)業(yè)工程實施全方位的實時監(jiān)控,及時調(diào)整相關(guān)參數(shù),對農(nóng)作物生長發(fā)育具有重要影響,可以有力促進農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收。論文以農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中農(nóng)作物信息采集與識別關(guān)鍵技術(shù)問題為主要研究對象,通過對農(nóng)作物信息采集與識別所涉及小波分析特性,建立了農(nóng)作物信息采集與識別框架和模型,并對農(nóng)作物信息采集與識別所涉及到的小波分析技術(shù)進行研究和探討,論文主要完成以下研究工作。針對農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)自組織問題,提出了一種無線傳感網(wǎng)絡(luò)自組織方案,并對路徑法尋優(yōu)和資源競爭問題,給出了一種深度路由規(guī)劃與處理方法;提出了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)局部重組與越級路由規(guī)劃方法,解決了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點能耗、節(jié)點失效、新增和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點移動的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點變化對網(wǎng)絡(luò)影響問題。針對農(nóng)作物信息采集... 

【文章來源】：哈爾濱理工大學黑龍江省

【文章頁數(shù)】：129 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖２－１無線傳感器農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)??Ｆｉｇ．?２－１?Ｗｉｒｅｌｅｓｓ?Ｓｅｎｓｏｒ?ｏｆ?ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ?ＩＯＴ．??農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)信息采集與識別的無線傳感器感知節(jié)點與因特網(wǎng)、３Ｇ網(wǎng)??

????電源模塊??圖２－５?ＷＳＮ終端節(jié)點組成??Ｆｉｇ．?２－５?Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｅｒｍｉｎａｌ?ｎｏｄｅｓ?ｏｆ?ＷＳＮ??ＷＳＮ終端節(jié)點組成結(jié)構(gòu)如圖２－５所示，主要功能是將無線傳感器感知??節(jié)點采集到的信號數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)控中心。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，對??于生產(chǎn)者的生產(chǎn)勞作而言，最希望掌握的環(huán)境參數(shù)是Ｃ０２濃度、水質(zhì)、光??照強度、土壤養(yǎng)分以及溫濕度，更直觀地田間現(xiàn)場信息才能幫助用戶及時了??解農(nóng)作物生長狀態(tài)，分析農(nóng)作物病理生理信號特征進行反饋控制。因此，??本文設(shè)計的無線傳感器感知節(jié)點采用模擬信號采集傳感器、ｐＨ值傳感器、??狀態(tài)指示模塊、智能電源模塊、無線通訊模塊以及微控制器平臺構(gòu)成了傳感??陣列。其主要功能是感知節(jié)點采集農(nóng)業(yè)田間各種信號數(shù)據(jù)信息，并通過感知??節(jié)點將信息數(shù)據(jù)經(jīng)由通信模塊匯聚到協(xié)調(diào)器網(wǎng)關(guān)節(jié)點。??通常情況下，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)感知節(jié)點工作在野外，感知節(jié)點能量和存??儲能力有限

傳輸、采集與識別的數(shù)據(jù)流向，ＷＳＮ架構(gòu)以軟件系統(tǒng)為基礎(chǔ)，ＷＳＮ在農(nóng)業(yè)??工程領(lǐng)域技術(shù)優(yōu)勢顯著，用于監(jiān)視農(nóng)作物地表、畜禽環(huán)境、土壤空氣變更、??灌溉、自動監(jiān)測等，農(nóng)作物生態(tài)環(huán)境監(jiān)測實例結(jié)構(gòu)如圖２－７所示。??＼??＼?柚站??＼??＾?－－－－－．??一’??覽爹．．“ｒ．??壞境傳感器Ｍ絡(luò)??圖２－７農(nóng)作物生態(tài)環(huán)境監(jiān)測實例結(jié)構(gòu)圖??Ｆｉｇ．?２－７?Ｓａｍｐｌｅ?ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓ?ｄｒａｗｉｎｇ?ｏｆ?ｃｒｏｐｓ?ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ?ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ?ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ??軟件系統(tǒng)由三個部分組成，ＷＳＮ感知節(jié)點程序負責信息的采集；協(xié)調(diào)??器網(wǎng)關(guān)應用程序負責數(shù)據(jù)的傳輸和反饋；監(jiān)控中心服務器程序負責對采集的??數(shù)據(jù)信息進行識別與控制。工作原理是ＷＳＮ感知節(jié)點采集的數(shù)據(jù)通過協(xié)調(diào)??器網(wǎng)關(guān)傳輸?shù)娇刂浦行臄?shù)據(jù)庫，Ｗｅｂ服務器根據(jù)控制中心數(shù)據(jù)庫檢測識??另ＩＪ，并觸發(fā)相應的反饋控制指令，通過信息的收發(fā)處理控制感知節(jié)點。監(jiān)控??中心服務器程序又分為收發(fā)處理程序、Ｏｒａｃｌｅ數(shù)據(jù)庫和Ｗｅｂ服務器應用程??序。??２．５．３無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)方法??１．農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)無線傳感器感知節(jié)點架構(gòu)??本文的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)無線傳感器感知節(jié)點硬件環(huán)境無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計如圖??２－８所示，其設(shè)計模式與ＺｉｇＢｅｅ網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)體系不同。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)感知??節(jié)點研制過程中，無線傳輸系統(tǒng)與信息采集系統(tǒng)信號數(shù)據(jù)的構(gòu)建是利用射頻??通信模塊與ＣＰＵ分開的方法。感知節(jié)點布署采用協(xié)議找研究部署協(xié)議限制??規(guī)則和組網(wǎng)通訊規(guī)則。??－２３－??

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3232353