基于WSN的无人机扎龙湿地鹤类图像监测系统

无线传感器网络技术是目前远程监测中的主要手段,但这种网络在大范围区域地形崎岖、植被茂密环境应用中存在一定的缺陷,如网络传输能力弱,信号抗干扰能力差等。该研究针对扎龙湿地鹤类监测中的鹤巢分布距离远,不利于布点、监测环境恶劣,人员难以达到以及网络传输可靠性差等问题,利用广受关注的无人机技术,设计了基于无线传感器网络的无人机鹤类图像监测系统。该系统使用无人机搭载协调器接收放置在鹤巢附近终端发出的图像数据,并通过3G模块传输至远端的管理中心。网络结构包括采集层、无人机中继层和管理中心汇聚层,可以减少湿地地势和植被环境对数据传输的影响。通过测试,该系统能够接收鹤类的图像信息,且系统稳定性高,数据传输可靠性,在对鹤类等生物群落进行管护中具有一定的应用价值。     

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。