基于zigbee多路径路由算法及其在保育猪舍中的应用

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1、分类号UDCTP29004．8密级公珏编号10299S1007059@江．薄大擎硕士学位论文基于ZigBee多路径路由算法及其在保育猪舍中的应用MultipathRoutingAlgorithmBasedonZigBeeandItsApplicationintheNursingPigsty申请学位级别亟±专业名称控圭9理论生控圭!』工猩论文提交日期至Q!圣：Q墨论文答辩日期2013．06学位授予单位和日期江菱太堂2Q131Q鱼答辩委员会主席评阅人独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师

2、的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容以外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：奄棚岛日期：如。年i月I>日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权江苏大学可以将本学位论文的全部内容或部分内容编入有关数据

3、库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密口，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密团。学位论文作者签名：爱J9；，6磐签字日期：M；年6月f岁日聊龆勿彰豸签字日期：如c3年6月f岁日江苏大学硕士学位论文摘要随着农业设施规模的逐渐扩大、自动化程度不断提高，“精细农业”已经成为我国现代农业的发展趋势。为解决传统农业有线监控系统布线复杂、抗干扰性差、维护困难等缺点，本文通过总结国内外研究现状，深入分析目前猪舍环境监控系统的优劣性，综合运用嵌入式技术、w曲技术、传感器技

4、术和ZigBee无线传感网络技术，研究并设计了一种基于ZigBee技术的保育猪舍环境监控系统。本系统通过ZigBee网络技术，将保育猪舍内的各类传感器、风机等设备组成一个树型拓扑结构。用户通过终端节点上的传感器以及CMOS摄像头，可对猪舍环境和幼猪的生活状态进行实时的监控。ZigBee协调器不仅可将各终端节点采集到的数据传至现场的嵌入式控制器中，同时也可将嵌入式控制器发送过来的命令传送到相应的Zig,Bee终端节点上，通过控制相关设备的动作来完成保育猪舍环境的自动调节。现场控制器是以ARM+Linu

5、x为基础的$3C6410目标板，通过移植Boa服务器和编写CGI代码，用户可通过浏览器对环境进行远程的监控与调节。由于采集到的环境数据量过大，本文通过移植SQLite3数据库对数据进行有效的管理。在本系统中，除了需要获取保育猪舍的环境参数外，还需要通过实时观察幼猪的生活状态来判断猪只的行为是否异常。传统的ZigBee单路径路由在进行数据传输时，控制包的开销和网络延时都比较大。当负载较大时，将出现网络堵塞等问题，尤其是在传输视频信息时，较大的网络传输延时将不能保证视频的服务质量。因此本文在原有的Zig

6、Bee树路由算法基础上提出了一种多路径路由算法：通过多条路径同时在源节点与协调节点之间并发的传输数据，有效的增加数据传输速率和系统吞吐量，减少传输延时和数据的丢包。此外还通过预先设定的节点能量阈值均衡能量消耗，确保不会因某个节点过早的死亡而导致整个网络传输的失败。本算法有效解决了猪舍监控系统中数据丢包、能量快速消耗等问题，保证了视频的传输质量，延长了网络的生存时间。实验结果表明，本系统能够准确及时地获取猪舍的环境参数，并能对幼猪的生活状态进行实时的观察，具有实时性、稳定性等特点，有效的实现了猪舍环境

7、的监测与控制，对保育猪舍监控发展起到了积极的作用。关键词：嵌入式技术，ZigBee网络，树路由算法，多路径路由，Boa服务器江苏大学硕士学位论文ABSTRACTWiththegradualexpansionofthescaleofagriculturalfacilitiesandtheconstantimprovementofthedegreeofautomation，”precisionagriculture”hasbecomethetrendofmodemagricultureinChina．T

8、osolvethecomplexwiring，pooranti—interferenceability,difficultmaintenanceinthetraditionalagriculture，inthisarticle，throughtheconclusionoftheoverseasanddomesticresearchstatusandtherelativemeritsoftheenvironmentalmonitoringsystemofpiggery,