[发明专利]WSN农田自由分区农产品生产履历采集方法及系统

权利要求书

1.一种基于WSN农田自由分区的农产品生产履历采集系统的采集方法，其特征在于，该系统包括：农产品履历信息采集终端、服务器以及客户端；

其中，农产品履历信息采集终端，包括若干个WSN环境信息采集节点及便携式信息采集终端，WSN环境信息采集节点用于采集农田环境信息，便携式信息采集终端用于采集农事、农情信息及病虫害图像信息；

服务器，用于根据若干个WSN环境信息采集节点在农田中的位置绘制WSN节点地图并向便携式信息采集终端提供WSN节点地图，接收WSN环境信息采集节点和便携式信息采集终端上传的信息，以及响应客户端查询请求并提供农产品履历信息；

客户端，用于访问服务器以追溯农产品的生产履历；

基于所述系统的方法包括：

S1:利用若干个WSN环境信息采集节点进行无线传感器网络的布局；

S2：服务器根据无线传感器网络中若干个WSN环境信息采集节点的位置绘制WSN节点地图；

S3:WSN环境信息采集节点定时采集农田环境的信息，并上传至服务器；

S4:便携式信息采集终端从服务器下载WSN节点地图；

S5：便携式信息采集终端接收附近的WSN环境信息采集节点的信号，通过WSN节点定位方法确定其所在位置，并在便携式信息采集终端的WSN节点地图中显示其位置；便携式信息采集终端的WSN模块与位置固定的WSN节点通信，设备通过信号强度判断待定位节点与各固定位置的WSN节点的距离，通过与多个WSN节点之间的距离计算待定位节点的位置；

S6：根据便携式信息采集终端的位置在WSN节点地图上对农田进行自由分区；根据便携式信息采集终端的触摸屏上对定位点之间、WSN节点之间以及定位点和WSN节点之间进行自由连线；根据终端和WSN节点的位置，通过连线构造任意形态、任意大小的多边形，对整片农田进行任意分区；其中，分区信息可记录为：所在农田名称+分区ID+分区顶点1坐标信息+分区顶点2坐标信息+……+分区顶点n坐标信息，其中顶点1到顶点n的排序为顺时针排序；

S7:在便携式信息采集终端选取分区进行农事农情的记录；其中，信息记录的最小单位不是地块，同一地块内可以细分；基于定位的自由分区使得农事农情的记录准确与作物的位置相对应，操作人员无须在记录信息时手工添加地块编号；

S8:利用便携式信息采集终端采集农田图像信息；

S9：便携式信息采集终端将所采集的农事农情、农田图像信息以及计算后的定位、分区信息上传至服务器。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：利用若干个WSN环境信息采集节点进行无线传感器网络的布局，控制布局密度以保证便携式信息采集终端能够同时与3个或以上的WSN环境信息采集节点进行通信。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述WSN节点定位方法具体包括：

S11：便携式信息采集终端向其附近的若干个WSN环境信息采集节点发送定位请求信息；

S12：WSN环境信息采集节点接收到定位请求信息后回复定位信息；

S13：便携式信息采集终端接收到定位信息后，判断该定位信息是否是对应回复本便携式信息采集终端的定位信息，若是则存储该定位信息，并记录该定位信号的接收功率，否则忽略此定位信息；

S14：便携式信息采集终端根据定位信号的发射和接收功率计算与各个节点的距离；

S15：便携式信息采集终端根据与各个节点的距离计算其位置。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤S14具体包括：

根据固定位置的WSN采集节点之间的距离、定位信号的发射和接收功率，利用如下公式，通过最小二乘法对通用路径损耗指数η进行计算，公式如下所示：

η=lgPtPr(d)lg d]]>

其中，d为接收端与发射端之间的距离，Pr(d)是距离为d时定位信号的接收功率，Pt是定位信号的发射功率，η为与环境有关的路径损耗指数；

根据η、Pr(d)及Pt，通过下式：

d=10-lgPr(d)Ptη]]>

计算便携式信息采集终端与各个节点的距离。