新疆哈密地区枣园昆虫群落结构及多样性分析

【目的】研究新疆哈密地区枣园昆虫结构类群和时序变化,分析害虫和天敌的发生动态,为害虫综合防控提供科学依据。【方法】采用网扫法和马来氏网获取昆虫标本,运用多样性指数等统计分析哈密地区枣园内昆虫群落结构及其多样性。【结果】共获得昆虫样本23 898头,隶属于9目74科,以膜翅目(32.43%)、双翅目(31.08%)和半翅目(12.16%)为枣园昆虫群落优势类群;枣园8月中旬昆虫数量最多(3 484头),群落多样性指数在1.80～3.01,8月中旬科级丰富度最高(55科),群落均匀度指数在0.53～0.77,群落优势集中指数在0.08～0.30。枣园主要害虫有蚜科、粉虱科、蓟马科和瘿蚊科,主要天敌有蚜茧蜂科、赤眼蜂科、缨小蜂科和草蛉科。【结论】新疆哈密地区枣园昆虫群落多样性指数、均匀度指数和丰富度指数较高,三者呈一致趋势,哈密枣园昆虫群落具有较高稳定性。     

太阳能杀虫灯物联网故障诊断特征分析及潜在挑战

太阳能杀虫灯物联网（SIL-IoTs）是一种基于农业场景与物联网技术的新型物理农业虫害防治工具，通过无线传输太阳能杀虫灯组件状态数据，用户可后台实时查看太阳能杀虫灯运行状态，具有杀虫计数、虫害区域定位、辅助农情监测等功能。但随着SIL-IoTs快速发展与广泛应用，故障诊断难和维护难等矛盾日益突出。基于此，本研究首先阐述了SIL-IoTs的结构和研究现状，分析了故障诊断的重要性，指出了故障诊断是保障其可靠性的主要手段。接着介绍了目前太阳能杀虫灯节点自身存在的故障及其在无线传感网络（WSNs）中的体现，并进一步对WSNs中的故障进行分类，包括基于行为、基于时间、基于组件以及基于影响区域的故障四类。随后讨论了统计方法、概率方法、层次路由方法、机器学习方法、拓扑控制方法和移动基站方法等目前主要使用的WSNs故障诊断方法。此外，还探讨了SIL-IoTs故障诊断策略，将故障诊断从行为上分为主动型诊断与被动型诊断策略，从监测类型上分为连续诊断、定期诊断、直接诊断与间接诊断策略，从设备上分为集中式、分布式与混合式策略。在以上故障诊断方法与策略的基础上，介绍了后台数据异常、部分节点通信异常、整个网络通信异常和未诊断出异常但实际存在异常四种故障现象下适用的WSNs故障诊断调试工具，如Sympathy、Clairvoyant、SNIF和Dustminer。最后，强调了SIL-IoTs的特性对故障诊断带来的潜在挑战，包括部署环境复杂、节点任务冲突、连续性区域节点无法传输数据和多种故障诊断失效等情形，并针对这些潜在挑战指出了合理的研究方向。由于SIL-IoTs为农业物联网中典型应用，因此本研究可扩展至其它农业物联网中，并为这些农业物联网的故障诊断提供参考。     

太阳能杀虫灯物联网节点的防盗防破坏设计及展望

太阳能杀虫灯在有效控制虫害的同时,可减少农药施药量。随着其部署数量的增加,被盗被破坏的报道也越来越多,严重影响了虫害防治效果并造成了较大的经济损失。为有效地解决太阳能杀虫灯物联网节点被盗被破坏问题,本研究以太阳能杀虫灯物联网为应用场景,对太阳能杀虫灯硬件进行改造设计以获取更多的传感信息;提出了太阳能杀虫灯辅助设备——无人机杀虫灯,用以被盗被破坏出现后的部署、追踪和巡检等应急应用。通过上述硬件层面的改造设计和增加辅助设备,可以获取更为全面的信息以判断太阳能杀虫灯物联网节点被盗被破坏情况。但考虑到被盗被破坏发生时间短,仅改造硬件层面还不足以实现快速准确判断。因此,本研究进一步从内部硬件、软件算法和外形结构设计三个层面,探讨了设备防盗防破坏的优化设计、设备防盗防破坏判断规则的建立、设备被盗被破坏的快速准确判断、设备被盗被破坏的应急措施、设备被盗被破坏的预测与防控,以及优化计算以降低网络数据传输负荷六个关键研究问题,并对设备防盗防破坏技术在太阳能杀虫灯物联网场景中的应用进行了展望。     

太阳能杀虫灯物联网研究现状与展望

太阳能杀虫灯在农业趋光性害虫受灯光引诱并接触金属网时释放高压脉冲电流杀灭害虫,可有效减少施用农药造成的环境污染和食品安全问题。本文介绍了利用无线传感器网络技术提升太阳能杀虫灯在农业迁飞性趋光害虫防治领域的应用效果,明确提出了一种新型农业物联网——太阳能杀虫灯物联网。首先,从杀虫灯在国内农业生产中的应用研究现状出发,总结了杀虫灯在林果、水稻和蔬菜等作物生产种植中的部署特点和杀虫工作时段分布情况;其次,分析了现有联网型太阳能杀虫灯节点的产品特点和杀虫灯物联网研究现状;然后,结合太阳能杀虫灯的能量采集方式、田间部署特点,综合分析了基于太阳能能量采集方式的传感器网络研究现状和基于启发式的传感器网络节点部署研究现状;最后,探讨了太阳能杀虫灯物联网的节点部署、能量预留管理、虫害爆发区域边界定位、虫情数据抗干扰传输等关键研究问题,并对太阳能杀虫灯物联网在农业生产中的应用进行了总结和展望。