一种基于巡检小车与借地址路由算法的养猪场环境监控方法与流程

文档序号:13767127阅读:来源:国知局
技术特征:

1.一种基于巡检小车与借地址路由算法的养猪场环境监控方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤1,构建基于巡检小车与借地址路由算法的养猪场环境监控系统,包括:ZigBee无线通信技术组建的具有移动协调器节点的养猪场无线传感网络、养猪场嵌入式现场控制中心和用户远程控制中心;具有移动协调器节点的养猪场无线传感网络包括可移动协调器节点、路由节点和终端节点;可移动协调器节点和养猪场嵌入式现场控制中心设置在巡检小车上;通过ZigBee协议栈,将采集到的数据汇聚到可移动协调器节点,可移动协调器节点由巡检小车上的蓄电池直接供电,并通过串行通信接口与嵌入式现场控制中心实现数据交换;嵌入式现场控制中心包括现场控制器,嵌入式现场控制中心通过网络接入点和无线网卡与用户远程控制中心连接;用户远程控制中心包括电脑、网络接入点和无线网卡,用户远程控制中心通过Internet网络协议连入互联网访问现场控制器;

步骤2,针对ZigBee协议传输范围有限造成的网络孤点问题,采用一种新的基于两跳邻居的网络借地址路由算法,该算法包括两个部分:

新的借地址路由算法,首先估算出网络孤立节点的借址空间大小,再将路由节点的借址范围设为两跳邻居节点,父节点可以获取两跳通信范围内的邻居节点的地址信息,同时会优先考虑向同枝子孙节点借址;

借地址算法的路由选择,即树路由首先对目的节点的类型进行判断,再进行数据包的转发。

2.根据权利要求1所述的基于巡检小车与借地址路由算法的养猪场环境监控方法,其特征在于,所述步骤1中,养猪场无线传感网络主要是由分布在各个猪栏中的ZigBee节点组成,ZigBee节点连接温湿度及有害气体浓度传感器、红外监控摄像头以及标准通风口风机、降温湿帘泵、负压风机、热风炉、电热板等控制设备;通过节点上的温湿度及有害气体浓度传感器和巡检小车上的音频传感器及摄像头,用户可以对猪舍的环境、母猪的临产以及幼猪的生活状态进行实时的监测,其中,巡检小车上的音频传感器、各类环境参数传感器和摄像头可在养猪场内在预设好的巡检小车磁条轨道上任意移动,通过移动巡检小车上的各类环境参数传感器,监控系统获得养猪场内部环境参数;每次信息采集后,节点向协调器发送数据信息,协调器节点通过串口与现场控制器相连,将采集到的数据传输至现场控制器中;用户远程控制中心通过Internet网络协议连入互联网,远程用户通过浏览器登\t陆现场控制器,实时观测猪舍并可以随时调控猪舍环境。

3.根据权利要求1所述的基于巡检小车与借地址路由算法的养猪场环境监控方法,其特征在于,所述步骤2中,新的借地址路由算法的具体过程为:

步骤2.1,节点X向路由节点Y发送一个空闲地址请求,路由节点Y判断自己是否有空闲地址,若有空闲地址,则将地址分配给节点X;否则,路由节点Y进入借地址操作;

步骤2.2,路由节点Y给节点X发送一个含有网络深度dy的信息,要求节点X将网络深度dx设置为dy+1,并作为Y的子节点加入网络;

步骤2.3,路由节点Y发送一个响应给节点X,要求X计算其申请的地址空间大小,则节点X需要计算其子节点地址空间大小;若节点X为全功能设备FFD,则计算出子节点地址空间为o(x),并将o(x)+x作为借址包发送给路由节点Y;若节点X为半功能设备RFD,则子节点地址空间o(x)=0,并将o(x)+x作为借址包发送给路由节点Y;

步骤2.4,路由节点Y收到节点X的借址包后,向其两跳邻居范围内的节点转发借址包,收到借址包的邻居节点根据自己的剩余地址空间做出回复;若此处没有找到符合借址要求的邻居节点,则返回步骤2.1,节点X重新向新的路由节点发送借址请求;

步骤2.5,路由节点Y收到邻居节点的借址回复包后,Y将判断符合借址条件的节点中是否有自己的同枝节点,若有,则在同枝下的子孙节点中选出剩余地址较多的节点作为借址节点;若没有,则在符合借址条件的邻居节点中选出剩余地址较多的节点作为借址节点;然后将借用的地址空间分配给节点X,再由节点X将空闲地址分配给下面的子节点;若上述过程不能完成借址操作,则等待可移动协调器节点到达传输范围内时,再通过分布式地址分配算法完成孤立节点的入网请求。

4.根据权利要求1所述的基于巡检小车与借地址路由算法的养猪场环境监控方法,其特征在于,所述步骤2中,借地址算法的路由选择的具体过程为:

树路由通过对目的节点的类型进行判断,若目的节点是路由节点本身,则直接接受数据包;若目的节点是路由节点的子路由节点,则计算下一跳地址后直接发送到符合条件的子路由节点;若目的节点是路由节点的子终端设备,则将数据包传送给子终端设备;若上述条件都不符合,则路由节点将此数据包传送给它的父节点,由其父节点根据上述路径选择过程继续转发该数据包。

5.根据权利要求1所述的基于巡检小车与借地址路由算法的养猪场环境监控方法,其特征在于,所述步骤1中,用户远程控制中心可用PC机作为监控平台,通过在现场控制器S3C6410开发板上移植SQLite数据库,BOA服务器以及编写CGI程序,将参数发送至\tInternet,通过Internet在PC机上及时显示监测养猪场的环境参数,管理员可以通过浏览器远程访问数据,同时采集的数据将被存储在SQLite数据库中,便于管理员查询历史数据。

当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1