[发明专利]一种农产品储运智能监控系统

权利要求书

1.一种农产品储运智能监控系统，其特征是，包括存储环境感知模块、农产品储运监控终端和用户终端；所述的存储环境感知模块基于无线传感器网络进行农产品储运环境数据的采集、收集和发送，农产品储运监控终端用于实现对存储环境感知模块发送的农产品储运环境数据的接收、存储、分析和显示，所述的用户终端用于通过访问农产品储运监控终端获取所需数据。

2.根据权利要求1所述的一种农产品储运智能监控系统，其特征是，所述农产品储运监控终端包括农产品储运环境数据接收模块、农产品储运环境数据存储模块、农产品储运环境数据分析模块和农产品储运环境数据显示模块，其中农产品储运环境数据分析模块用于将接收的农产品储运环境数据与设定的数据阈值进行比较，当农产品储运环境数据超过设定的数据阈值时，向用户终端发送报警信号。

3.根据权利要求2所述的一种农产品储运智能监控系统，其特征是，所述农产品储运环境数据包括温度、湿度、气体浓度、光照度。

4.根据权利要求1所述的一种农产品储运智能监控系统，其特征是，所述的存储环境感知模块包括多个分布于农产品所处区域内的环境感知节点和一个汇聚节点，每个环境感知节点具有唯一的身份标识号，各环境感知节点具有相同的初始能量以及数据处理和通信能力；初始化时，各环境感知节点通过广播初始化消息建立自身的邻居节点列表，并进行分簇，环境感知节点将农产品储运环境数据发送至所在簇内的簇头节点，进而由簇头节点对接收的农产品储运环境数据进行融合并发送至汇聚节点。

5.根据权利要求4所述的一种农产品储运智能监控系统，其特征是，环境感知节点与所在簇的簇头节点为多跳距离时，环境感知节点在其邻居节点列表中选择一个邻居节点作为下一跳节点进行农产品储运环境数据传输，具体包括：

(1)计算邻居节点列表中各邻居节点的选择概率，定义选择概率的计算公式为：

Pij(t)=13[Ej(t)Σk=1NiEk(t)+1/D(j,Ci)Σk=1Ni1/D(k,Ci)+1/L(j,Ci)Σk=1Ni1/L(k,Ci)]]]>

式中，P_ij(t)表示在当前时刻t时环境感知节点i在其邻居节点列表中选择邻居节点j作为下一跳节点进行农产品储运环境数据传输的概率，E_ij(t)表示j在当前时刻t时的剩余能量，E_k(t)为环境感知节点i的邻居节点列表中第k个邻居节点的剩余能量，C_i表示环境感知节点i所在簇的簇头节点，D(j,C_i)表示j到C_i的距离，D(k,C_i)表示环境感知节点i的邻居节点列表中第k个邻居节点到C_i的距离，L(j,C_i)表示j到C_i经过的最小跳数，1/L(k,C_i)环境感知节点i的邻居节点列表中第k个邻居节点到C_i经过的最小跳数，N_i表示环境感知节点i的邻居节点列表中具有的邻居节点数目；

(2)环境感知节点根据选择概率在其邻居节点列表中随机选择下一跳节点。

6.根据权利要求5所述的一种农产品储运智能监控系统，其特征是，簇头节点将农产品储运环境数据发送到汇聚节点时，预先判断汇聚节点是否在其邻居节点列表中，若汇聚节点在其邻居节点列表中，则直接将农产品储运环境数据转发至汇聚节点，若汇聚节点不在其邻居节点列表中，则簇头节点以多跳中继方式将农产品储运环境数据发送至汇聚节点，并在其邻居节点列表中选择下一跳中继节点，具体包括：

(1)设需选择下一跳中继节点的簇头节点为λ，若λ的邻居节点列表中存在簇头节点，簇头节点为1个时选择该簇头节点为中继节点，簇头节点为多个时则按照下列公式计算各簇头节点的优选值，选择优选值最大的簇头节点为中继节点：

Yλg(t)=μ1D(g,λ)+(1-μ)1D(g,sink)]]>

式中，D(g,λ)表示λ的邻居节点列表中的簇头节点g与λ之间的距离，D(g,sink)表示g与汇聚节点之间的距离，μ为设定的权重系数，设定范围为0.5<μ<1；

(2)若λ的邻居节点列表中不存在簇头节点，则按照下列公式计算邻居节点列表中各邻居节点的路由概率，并从中选取路由概率最大对应的邻居节点作为中继节点：

Pλv(t)=Ev(t)-Eλ‾(t)D(v,sink)+L(v,sink)]]>

式中，P_λv(t)表示λ的邻居节点列表中的邻居节点v在当前时刻t时的路由概率，E_v(t)表示v在当前时刻t时的剩余能量，为λ的邻居节点列表中的邻居节点的平均剩余能量，D(v,sink)为v与汇聚节点之间的距离，L(v,sink)表示v到汇聚节点经过的最小跳数。