一种基于自适应无线通讯的设施农业监测系统
技术特征:
1.一种基于自适应无线通讯的设施农业监测系统,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种基于自适应无线通讯的设施农业监测系统,其特征在于,所述多类型低功耗传感芯片组至少包括温度传感芯片、湿度传感芯片、土壤湿度传感芯片、光照传感芯片、二氧化碳传感芯片和电导率传感芯片。
3.根据权利要求1所述的一种基于自适应无线通讯的设施农业监测系统,其特征在于,所述改进式smdp强化决策算法根据通信距离、数据量、网络负载和信道质量动态调整通讯策略,所述改进式smdp强化决策算法的工作方法包括以下步骤:
4.根据权利要求3所述的一种基于自适应无线通讯的设施农业监测系统,其特征在于,所述通讯协议库至少包括zigbee短距离无线传感器网络协议、lora长程低功耗无线通信协议、wi-fi无线局域网协议和nb-iot窄带物联网协议。
5.根据权利要求1所述的一种基于自适应无线通讯的设施农业监测系统,其特征在于,所述节点多跳通讯路径通过多个节点之间的数据中继传输实现数据的跨节点传输,所述多路径传输机制将待传输的数据包分割成多个数据块,通过不同的传输路径进行传输,并采用备用驱动卡实现传输路径故障时的路径切换。
6.根据权利要求5所述的一种基于自适应无线通讯的设施农业监测系统,其特征在于,所述备用驱动卡包括高速串行扩展总线pcie和备用控制驱动电路,所述高速串行扩展总线pcie采用qos抗延迟阻塞服务引擎实现故障传输路径和备用传输路径的端对端通讯。
7.根据权利要求1所述的一种基于自适应无线通讯的设施农业监测系统,其特征在于,所述自适应调度策略模型包括输入层、数据层、模型层、算法层、优化层和输出层,所述自适应调度策略模型的工作方法包括以下步骤:
8.根据权利要求7所述的一种基于自适应无线通讯的设施农业监测系统,其特征在于,所述时序预测算法根据历史时刻的环境参数预测下一时刻环境参数的变化,历史时刻的环境参数采集数据集为,影响传感器节点监测任务的环境参数特征数据集为,t+1时刻影响传感器节点监测任务的环境参数特征预测输出函数为:
9.根据权利要求1所述的一种基于自适应无线通讯的设施农业监测系统,其特征在于,所述能源管理模型采用边缘计算方式将传感器节点当前的工作状态和电源使用情况与预设值进行对比获取传感器节点的工作强度,并基于工作强度匹配电源工作模式,所述休眠唤醒机制根据监测需求和传感器节点状态自动调整传感器节点的休眠和唤醒周期。
技术总结
本发明公开了一种基于自适应无线通讯的设施农业监测系统,涉及设施农业监测领域,包括监测传感模块、无线通讯模块、处理调度模块、电源管理模块和实时监控模块,采用改进式SMDP强化决策算法自适应调整通讯速率和通讯协议,并建立节点多跳通讯路径和多路径传输机制应对无线通讯网络中的通讯干扰和故障,采用自适应调度策略模型动态调整传感器节点的监测任务和数据采集频率,并采用能源管理模型和休眠唤醒机制动态调整电源供应策略;解决的是传统设施农业监测系统无法适应农业生产的动态变化的问题,本发明能够根据实时环境监测的结果进行自动调整和优化,提高监测数据的准确性和实时性。
技术研发人员:郭小春,李晓芳,周佳南,程晓玲,徐嘉,彭林,傅雨旭,严锡君
受保护的技术使用者:南昌理工学院
技术研发日:
技术公布日:2024/12/5
技术研发人员:郭小春,李晓芳,周佳南,程晓玲,徐嘉,彭林,傅雨旭,严锡君
技术所有人:南昌理工学院
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