智能农业灌区传感器网络关键技术研究

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1、东南大学硕±学位论文智能农业灌区传感器网络关键技术研巧：专业名称：化器化表工程作者姓名：顾乐指导教师：李建清：徐国龙ＫＥＹＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＳＥＮＳＯＲＮＥＴＷＯＲＫＲＯＦＩＮＴＥＬＬＩＧＥＮＴＡＧＲＩＣＵＬＴＵＲＡＬＩＲＲＩＧＡＴＩＯＮＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｔｅｄ化ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒｔｈｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＢＹＬｅＧｕＳｕｅｒｖｉｓｅｄｂｐｙＰｒｏｆｅｓ

2、ｓｏｒＪｉａｎｉｎＬｉａｎｄＧｕｏｌｏｎＸｕｑｇｇＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＳｃｉｅｎｃｅ＆ＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｇＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａ２０１５ｙ东南大学学位论文独创性声明。尽我所知本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进斤的研究工作及取得的研究成果，除了文中特别加（ｉｉ标注和致谢的地方外，论文中不包含其它人已经发衷或撰写过的研究成果－也不包含为获一得东南大学或其它教育机构的学位或巧书而使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确

3、的说明并表示了谢意。研究生签名；．曰ｆｌ：ｌｉ务寺［ｆ东南大学学位论文使用授巧声巧、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文鞋东南大学，一可Ｗ采用影印、。缩印或其它复制手段保存论文本人电子文档的内容和纸质论文的内容相致。除在保密期内的保密论丈外，允许论文被查阅和借阅，可Ｗ公布（包巧Ｗ电子信息形式刊登）论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布（包括Ｗ电子情息形式刊登）授权东南大学研究生院办理。研究生签名：导师签名期：＾．少Ｉｆｊ摘要水资源作力稀缺资源已不

4、仅仅是资源问题、，更成为关系到国家经济社会可持续发展和长治久安的重大战略问题，发展巧水灌概技术是我国现代农业的必然选择，而智能农业灌区又是节水灌概中的重要组成部分。与传统农业灌区相比，智能农化灌区具有功能强大、兼容性高．可靠巧商且成本巧廉等特点。无线能传感器网络应用到农业灌区监测中，既可Ｗ解决传统监测方法实时性差，又、布线冗杂、成本高等问题鞭实现对农业灌区的监测。，对，推动农业灌区智能化的发展本文将从节点部署和节点低功耗两方面农业灌区内的传感器网络进行研究。首先，本文对农业灌区节点部署方法进行研究，综合考麽覆盖率和所需节点数

5、等因素，选择了正六谊形网格部署方法。由于农业灌区具有覆盖范围广、农作物生长周期长、天气状况复杂等特点，结合节点部署方法研究成果，分析了灌区内影响网络可靠性的因素。实际环境中农作物遮哲、灌巧电机产生的电磁脉冲Ｗ及雨天等会导致节点丢包率发生变化。因此，降低网络可靠性本文基于ＮＳ２仿真软件，从丢包率、延时和网络寿命云个方面分析了上述影晌因素財网络可靠性的影响。分析结果表明农作物遮挡对网络可靠性影响最大，在进行灌区全覆盖节点部署时，选择合适的节点摆放高度消除农作物的遮挡影响，避免灌概电机等电猶脉冲的干扰。，同时通过加大发射功率或天线

6、増益削弱雨衰等对网络可靠性的影响结合网络可靠性影响因素分析结果，对优化后的节点部署方法进行可靠性分析，结果表明当灌区内存在上化可靠性影响因素时，优化后的节点部署方法可Ｗ降低送些因素的影响，提高网络可靠性，保证网络腔测任务的完成。此外本文还针对２５ｍｘｌ０ｍ的监测区域提出了具体的节点部署方案。其次一，本文对节点低功耗技术进行了研究，在分析现有传感器节点化功耗技术的基础上，提出了种基于状态机的节点低功择方法。将节点巧功耗方法应用到本文设计的传感节点上，对本文提出的节点化功耗方法进行验证，测试结果表明，利用该低功耗方法进行信息采集

7、传输时，本文设计的传感器节点具有较好的低功耗性能。一最后一，针对智能农业灌区送特殊应用环境套传感器网络化测系统Ｗ对农，本文构建了，该系统可业灌区信息进行采集、传输、显示，同时远程用户可利用宜联网访问本地监控中也。此外本文还对构建的传感器网络化测系统进行了功能测试，测试结果衷明该系统能够实时地、准确地对农业灌区信息进行监测，可Ｗ为灌区的灌槪决策提供依据。关键词：智能农业灌区；无线传感器网络；；节点部署低功耗；监测ＩＡｂｓｔｒａｃｔＡｂｓｔｒａｃｔＷａｒｅｔｈｅｓｒｃｅｉｒｅｓｏｕｒｃｅｉｓｎｏｔ

8、ｍｅｒｅｌ化ｅｒｏｂｌｅｍｏｆＫｓｏｕｒｃｅｂｕｔ过Ｉｓｏ化ｉｓｒｅｌａｔｅｄ！；〇ｔｈｅｔｅｒｓｏ