基于稻田监测的混合天线wsn组网模型研究

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1、基于稻田监测的混合天线WSN组网模型研宄摘要针对稻田环境特点与网络可靠性需求，在理论分析和实地测试全向天线和定向天线无线信号传输距离的基础上，设计了基于混合天线WSN分簇组网模型，分析其网络运行机制。经实地测试，与全向天线组网方法相比，混合天线WSN网络中簇头节点的寿命提高近45%，从而有效地提高了整个网络的存活时间。关键词无线传感器网络；组网；混合天线中图分类号S511文献标识码A文章编号1007-5739(2016)02-0335-03AbstractAccordingtothecharacteristicsofthepaddy

2、fieldenvironmentandnetworkreliabilityrequirements，onthebasisoftheoreticalanalyzingandfieldtestingthewirelesssignaltransmissiondistanceoftheomni-directionalantennasanddirectionalantenna，ahybridantennaWSNclusteringnetworkmodelwasdesigned，anditsnetworkoperatingmechanismwa

3、sanalyzed.Bythefieldtest，comparedwiththeomni-directionalantennanetworkingmethod，thelifeof基于稻田监测的混合天线WSN组网模型研宄摘要针对稻田环境特点与网络可靠性需求，在理论分析和实地测试全向天线和定向天线无线信号传输距离的基础上，设计了基于混合天线WSN分簇组网模型，分析其网络运行机制。经实地测试，与全向天线组网方法相比，混合天线WSN网络中簇头节点的寿命提高近45%，从而有效地提高了整个网络的存活时间。关键词无线传感器网络；组网；混合天线中图

4、分类号S511文献标识码A文章编号1007-5739(2016)02-0335-03AbstractAccordingtothecharacteristicsofthepaddyfieldenvironmentandnetworkreliabilityrequirements，onthebasisoftheoreticalanalyzingandfieldtestingthewirelesssignaltransmissiondistanceoftheomni-directionalantennasanddirectionalant

5、enna，ahybridantennaWSNclusteringnetworkmodelwasdesigned，anditsnetworkoperatingmechanismwasanalyzed.Bythefieldtest，comparedwiththeomni-directionalantennanetworkingmethod，thelifeofclusterheadnodesinhybridantennaWSNnetworkincreasedbynearly45%，whichcouldeffectivelyimprovet

6、hesurvivaltimeoftheentirenetwork.Keywordswirelesssensornetwork(WSN)；networking；hybridantenna我国主要的粮食作物是水稻，其种植面积和产量都居世界第1位，在中国粮食结构中处于举足轻重的地位［1-2］。但科技含量低、生产技术落后、生产规模小等因素，一直制约着水稻产业的发展［1］。作为物联网关键技术之一，无线传感器网络(WSN)已引起国内外学者的广泛关注，被认为是21世纪最重要的技术之一，是可应用于农业领域的一种新型的信息获取和处理技术，在国内外已有

7、很多成功应用实例［3-5］。WSN具有自组织、低功耗等特点，将其与农田参数传感器相结合，可实现大范围、多点农田参数的在线实时监测，对加快我国农业生产信息化程度、预测水稻旱情及病虫害有着重要意义。天线在无线传感器网络通信中起着重要作用，目前大部分WSN系统都是基于全向天线技术设计的，但近年来定向天线在WSN中的应用已逐渐被关注［6-8］,因其具有节约能量消耗、增大网络覆盖区域、提高网络空间复用率等优点。水稻作物具有种植面积广、周期长、生长过程易受光、温、水等天气因素影响等特点，天气因素的变化将直接影响水稻的产量。长期以来，农田信息检测

8、多由人工完成，使用少量仪表。传统的检测方法耗时费力、检测范围小、检测周期长、反应滞后等方面的弊端。基于此，该文在理论分析和实地测试全向天线和定向天线无线信号传输距离的基础上，设计了基于混合天线WSN分簇组网模型，分析其网络运行机制。经