基于拓撲可視化集控的農業(yè)無線智能網關研究.pdf

1、作為一個農業(yè)大國，如何在有限的農業(yè)資源基礎上，借助先進的科技手段提高農業(yè)的生產效率、經濟效益與環(huán)境效益對我國的農業(yè)發(fā)展具有十分重大的意義。目前，農業(yè)物聯(lián)網技術是我國農業(yè)信息技術研究的熱點。而農業(yè)物聯(lián)網中的無線傳感器網絡(WSN)在設施農業(yè)生產管理方面有著卓越的技術優(yōu)勢，它具有靈活方便、適應性強、部署方便、監(jiān)測范圍廣、自組網、功耗低等特點。利用無線傳感網絡可以完成溫濕度、光照、CO2、土壤溫濕度等重要數據的采集，同時借助環(huán)境調控設備對環(huán)境

2、進行調節(jié)，達到對生產過程進行精確控制的目的，從而提高作物生產效率及相應農產品競爭力。
　　無線傳感網絡技術在設施農業(yè)的生產管理中得到了廣泛的應用，然而，現(xiàn)有的系統(tǒng)大都只關注了無線傳感器網絡傳感和控制的終端節(jié)點，即在盲拓撲（拓撲結構不可見）或簡單拓撲（系統(tǒng)只能查看拓撲結構，不能在拓撲結構上進行操作）結構下進行傳感和控制，并沒有注意到無線傳感網絡其本身拓撲結構所存在的可視化操作的應用價值。在農業(yè)應用領域中，基于無線傳感網絡的實時動態(tài)拓

3、撲結構的可視化操作可以給使用者提供更直觀的系統(tǒng)工作細節(jié)，更精準的操作手段及快速準確的系統(tǒng)故障診斷，這對進一步提高設施農業(yè)生產管理的效率具有重要的意義。
　　本文主要以農業(yè)無線傳感網絡中的網關、節(jié)點為研究對象，展開基于可視化操作的技術研究。首先，通過分析ZIGBEE拓撲結構信息包，提取節(jié)點的組網信息并構造能動態(tài)描述網絡拓撲的數據結構。同時，研究精簡的存儲方式和快速的拓撲重構算法，最終在網關上實現(xiàn)傳感網絡拓撲結構的動態(tài)圖形化顯示。其次

4、，提出節(jié)點數據通信格式的詳細設計方案，網關可根據無線傳感網絡中各節(jié)點的數據包智能識別出各節(jié)點的類型并構造出與傳感控制能自動匹配的功能列組件。最后，在阿里云平臺建立數據服務并對設計相應數據庫，實現(xiàn)數據映射機制。通過配置對遠程數據進行映射，方便用戶的各種使用，并在該平臺上搭建web服務器，實現(xiàn)遠程數據查詢和分析等功能。本文所研究的基于拓撲可視化集控的農業(yè)無線智能網關具有圖形化的操作界面、多種類型的通信接口，以及數據映射機制和云端平臺訪問查詢