[发明专利]一种高精度的农田环境监测系统

权利要求书

1.一种高精度的农田环境监测系统，其特征是，包括传感器采集模块、传感器节点控制模块、传感器网络设置模块和监测中心，所述传感器采集模块由多个传感器节点组成，用于进行农田环境参数的采集，所述传感器节点控制模块用于控制系统中传感器节点的状态转换，从而使传感器节点可以周期性的进行数据采集处理，所述传感器网络设置模块采用蚁群算法进行无线传感器网络最优路径的选择，所述监测中心用于接收传感器采集模块采集得到的数据，并对数据进行处理和分析，从而实时了解农田的环境状态。

2.根据权利要求1所述的一种高精度的农田环境监测系统，其特征是，所述农田环境参数包括土壤温度、土壤湿度、土壤PH值、空气温度和空气湿度。

3.根据权利要求2所述的一种高精度的农田环境监测系统，其特征是，所述传感器节点控制模块用于控制系统中传感器节点的状态转换，从而使传感器节点可以周期性的进行数据采集处理，具体包括：

a.定义传感器节点n_i的状态值为f_i(t)，则状态值f_i(t)的计算公式为：

fi(t)=ωln(1+dijD)+θci+τeiEi-ei]]>

式中，d_ij为传感器节点n_i与临近传感器节点n_j之间的距离，e_i为传感器节点n_i的剩余能量值，E_i为传感器节点n_i的初始能量值，c_i为传感器节点n_i的数据处理能力，D为传感器节点n_j与周围传感器节点的平均距离，ω、θ和τ分别为各项参数所对应的权重，且ω+θ+τ＝1；

b.定义启动阈值为k，当检测区域内存在目标蚂蚁且传感器节点n_i的状态值满足f_i(t)>k时，启动传感器节点n_i,使得传感器节点n_i处于活动状态，随后在t+Δt时刻未检测到区域内存在目标蚂蚁时即令传感器节点n_i切换到休眠状态。

4.根据权利要求3所述的一种高精度的农田环境监测系统，其特征是，所述传感器网络设置模块采用蚁群算法进行无线传感器网络最优路径的选择，其采用一种改进的蚁群算法的信息素更新规则，包括局部设置单元和全局设置单元，所述局部设置单元用于定义蚁群算法中信息素的局部更新规则，所述全局设置单元用于定义蚁群算法中信息素的全局更新规则。