大面积水稻田无线传感器网络组网设计与优化
[Abstract]:In order to solve the problems of fast energy consumption and serious packet loss rate in large area paddy wireless sensor networks, this paper proposes three networking schemes under different antenna modes: a multi-hop network with omnidirectional antennas. Multi-hop network with directional antenna and cluster multi-hop network with hybrid antenna. The first group of networks is equipped with omnidirectional antenna nodes in different rings to transmit data packets to the base station in multi-hop transmission mode; the second group network is equipped with directional antenna nodes to transmit data packets to the first stage node in multi-hop transmission mode. In the last group of networks, with the help of the idea of double cluster head clustering, the main cluster head receives the data packets converging on the member nodes to communicate with the base station in multiple hops. Firstly, the differences between the three network topologies are introduced, and then, the energy consumption of three groups of networks is calculated theoretically from the point of view of network energy consumption. The simulation results show that the number of packets in the hybrid antenna clustering and multi-hop network scheme is nearly 10 times higher than that in the directional antenna multi-hop scheme. Compared with the multi-hop scheme with omnidirectional antenna, the network stability period is increased by 24.3and the network lifetime is increased by 28.2kyr. Finally, the wireless communication module nRF905 RF chip and the TDJ-0825BKM1 directional antenna are used to test the paddy field network. The results show that the packet loss rate of the hybrid antenna cluster multi-hop network is 8.11% lower than that of the omnidirectional antenna split-loop multi-hop network. The average survival time efficiency increased 8.66%. This study can be used as a reference for the design of wireless sensor network networking scheme in large area paddy field.
【作者单位】： 华南农业大学工程学院;华南农业大学南方农业机械与装备关键技术省部共建教育部重点实验室;广东工程职业技术学院;
【基金】：广东省科技计划项目(2010B020315021,2011B020313019) 2012省级扶持农业机械化发展专项资金 国家级星火计划项目(2013GA780046)
【分类号】：TN929.5;TP212.9
【参考文献】
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，本文编号：2403261
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