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《基于移動sink節(jié)點(diǎn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的農(nóng)業(yè)環(huán)境信息監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、安徽大學(xué)碩士學(xué)位論文基于移動Sink節(jié)點(diǎn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的農(nóng)業(yè)環(huán)境信息監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)姓名:呂立新申請學(xué)位級別:碩士專業(yè):計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)指導(dǎo)教師:鄭誠2010-09摘要哪IIIIIllllllltlllllUlllllllllllllllY2261278農(nóng)業(yè)信息的獲取、傳輸、處理和應(yīng)用是數(shù)字農(nóng)業(yè)研究的四個重要組成部分,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)為農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的環(huán)境監(jiān)測、數(shù)據(jù)采集與處理提供了一種有力的解決方案,避免了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集監(jiān)測系統(tǒng)的不足,目前已成為農(nóng)業(yè)科技工作者的研究重點(diǎn)和研究熱點(diǎn)。本文針對目前在農(nóng)業(yè)監(jiān)測領(lǐng)域廣泛使用的固定Sink傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了分析,指出了
2、其在網(wǎng)絡(luò)生存時間、節(jié)點(diǎn)能耗和數(shù)據(jù)采集算法等方面存在的不足,并在此基礎(chǔ)上提出了帶有移動Sink節(jié)點(diǎn)的農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計方案。本文以MSP430低功耗處理器為核心,設(shè)計了傳感器節(jié)點(diǎn)的傳感器模塊、無線通信模塊的電路方案,同時使用太陽能電池板和超級電容為節(jié)點(diǎn)設(shè)計了太陽能供電單元,給出了傳感器節(jié)點(diǎn)軟件的工作流程。使用$3C2440ARM處理器設(shè)計了移動Sink節(jié)點(diǎn)的主控制系統(tǒng),給出了動力驅(qū)動模塊、無線通信模塊和各種外圍接口的電路設(shè)計方案,并在此基礎(chǔ)上,基于嵌入式Linux操作系統(tǒng),開發(fā)了硬件驅(qū)動程序和節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用程序。針對目前移動Sink節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)采集算法存
3、在的缺陷,提出了一種最大數(shù)據(jù)量最小能耗數(shù)據(jù)采集優(yōu)化模型,同時為模型設(shè)計了Hopfield-GA求解算法,給出了算法的染色體編碼、交叉運(yùn)算、變異運(yùn)算的詳細(xì)方案和算法運(yùn)行的流程。從仿真結(jié)果來看,該算法相對于普通GA算法,具有精度高,收斂速度快等特點(diǎn),是一種非常有效的尋優(yōu)算法。通過實驗可見,本文提出的帶有移動Sink節(jié)點(diǎn)的農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計方案,能很好地實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)環(huán)境參數(shù)信息的采集與監(jiān)測,基于Hopfield—GA優(yōu)化的數(shù)據(jù)采集算法無論是在數(shù)據(jù)采集量方面,還是在網(wǎng)絡(luò)生存時間方面都有較明顯的優(yōu)勢,為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)信息監(jiān)測領(lǐng)域提供了一套可行的技術(shù)方案。關(guān)鍵詞:
4、無線傳感器網(wǎng)絡(luò);農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測;移動Sink節(jié)點(diǎn);Hopfield—GA算法ABSTRACTAgriculturalinformation’Sacquisition,transmission,processingandapplicationisimportantconstituentoftheDigitalAgriculture.Accordingtolimitationsoftraditionalagricultureenvironmentmonitoringsystem,wirelesssensornetworksprovidesapowerf
5、ulsolutionsforagricultureenvironmentmonitoring.WSNhasbecomethefocusofresearchworkersinagriculturalscienceandtechnology.ThisthesisanalysisthefaultsofagriculturalmonitoringsystembasedonwirelesssensornetworkswithstaticSinknodeonnetworktime,energyanddataacquisitionalgorithm.Accor
6、dingtolimitationsofstaticSinknode,anewagricultureenvironmentmonitoringsystembasedonwirelesssensornetworkwitllmobileSinknodetechniqueisdesigned.Thehardwarearchitectureofnetworks’nodewasdesignedbasedonthechipofMSP430processor,thecircuitofsensorinterface,wirelesscommunicationisd
7、esignedtoo.Thesolarpowerunitofsensornodeisdesignedwithsolarpanelsandsupercapacitance,workflowofsensor’Ssoftwareisgiventoo.ControlsystemofthemobileSinknodeisdesignedbasedon$3C2440ARMprocessor,thedriverprogramandapplicationsisdesignedbasedonembeddedLinuxoperatingsystem.Aimingat
8、thedefectsofmobileSinknodeondataacquisitionalgorithm,amaximumamounta