基于物联网的扎龙湿地鹤巢环境监测系统设计

以往扎龙湿地对鹤巢的研究只涉及了巢址的选择与分布情况,而鹤巢环境的监测却出现了空白。扎龙湿地环境的监测并不能准确反映鹤巢环境情况,且监测手段存在取样难、周期长、滞后性等不足。本文设计了基于物联网的鹤巢环境监测系统,该系统由鹤巢附近的无线监测节点、无线路由节点、网关节点和远程上位机监测中心组成。通过无线监测节点实现对鹤巢周边环境参数的采集,将采集到的数据通过Zigbee网络进行处理、汇总,并通过公共网络3G及时的传输给由Java技术和百度地图搭建的上位机监测中心。该系统具有低成本、低功耗、实时性好、组网灵活、跨平台等优点,满足了现代监测系统的需求,适合于大面积湿地鹤巢环境的长期在线监测。     

基于移动无线传感器网络的植株图像监测系统设计与测试

针对静态无线传感器网络(static wireless sensor network,SWSN)在图像监测中功耗分布不均、传输不可靠等问题,设计了基于移动无线传感器网络(mobile wireless sensor network,MWSN)的农田植株图像监测系统。选用JN5139模块搭配摄像头采集和编码图像,利用无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)搭载协调器收集信息。通过仿真和测试可得,节点在MWSN中的最小功耗为10μW,工作功耗为133 m W,在SWSN中为133 m W,路由节点功耗为普通节点的2倍;在10~35 m范围内,MWSN的信号强度为-68~-86 dbm,SWSN为-83~-85 dbm;在10~80 m范围内,MWSN的误码率范围是0~9.2%,SWSN是0~38.6%。试验时UAV在15 m高空悬停接收地面设备发出的图像数据,测得获取一张图片平均需135 s,图片分包平均为22次,解码后的图像可以较好的反映植株生长状态。上述结果表明,工作时间相同,MWSN中节点的功耗差异性小,呈均匀分布;在一定距离范围内,MWSN的传输能力和抗干扰能力整体上优于SWSN,能保证数据传输的可靠性,因此,基于移动无线传感器网络技术的图像监控系统能够满足大范围农田中植株图像的监测需求。