豬舍無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是一個(gè)多學(xué)科高度交叉的研究領(lǐng)域，除了要完成無線傳感器對(duì)簡(jiǎn)單環(huán)境數(shù)據(jù)的采集功能外，同時(shí)要實(shí)現(xiàn)多媒體信息的獲取與通信等功能，已成為農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中的重要研究與應(yīng)用技術(shù)，可被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)與控制監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測(cè)、智能家居等領(lǐng)域。
　　對(duì)無線多媒體傳感器節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，主要包括傳感器節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)和匯聚節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)。根據(jù)節(jié)點(diǎn)完成的功能不同，選擇不同的功能模塊，主要功能模塊包括：電源模塊、無線通信模塊、環(huán)境感知模塊、圖像采集模塊、

2、太陽(yáng)能充電模塊、串口轉(zhuǎn)WiFi模塊。依據(jù)節(jié)點(diǎn)不同的硬件系統(tǒng)完成相應(yīng)的軟件設(shè)計(jì)，主要包括主控芯片的休眠喚醒程序設(shè)計(jì)、無線通信程序設(shè)計(jì)、圖像采集程序設(shè)計(jì)。
　　在完成硬件和軟件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，對(duì)系統(tǒng)性能進(jìn)行測(cè)試和試驗(yàn)，主要包括：電壓下降與丟包率的關(guān)系測(cè)試、節(jié)點(diǎn)采集頻率與節(jié)點(diǎn)能耗、通信距離與節(jié)點(diǎn)高度的關(guān)系、發(fā)射功率與通測(cè)距離的關(guān)系等測(cè)試。
　　為進(jìn)一步降低能耗，延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生存周期，將改進(jìn)的 LEACH算法引入到搭建的無線多媒體傳感器網(wǎng)

3、絡(luò)中進(jìn)行仿真和驗(yàn)證試驗(yàn)。將節(jié)點(diǎn)的剩余能量和節(jié)點(diǎn)與匯聚節(jié)點(diǎn)的距離引入 LEACH算法簇首選舉中，通過理論推導(dǎo)獲得網(wǎng)絡(luò)中的最優(yōu)簇頭數(shù)目，并將獲得的最優(yōu)簇頭數(shù)目通過 K值聚類進(jìn)行分簇。在 Matlab中對(duì)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)存活個(gè)數(shù)、剩余能量等方面進(jìn)行仿真分析，基于搭建的無線多媒體傳感器平臺(tái)進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，仿真和驗(yàn)證結(jié)果表明本研究提出的 LEACH-ED算法在網(wǎng)絡(luò)的生命周期和網(wǎng)絡(luò)負(fù)載方面具有較高的優(yōu)越性。并在此基礎(chǔ)上對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)地運(yùn)行測(cè)試，結(jié)果表明本研究