基于农作物生长特性的WSN节点发射功率自适应算法

摘要

本发明公开了一种基于农作物生长特性的WSN节点发射功率自适应算法，该算法主要包括不同节点和接收节点的状态初始化、接收信号强度的获取、根据作物生长周期情况发射功率的调整、根据田间具体情况对节点发射功率的微调、数据的收发等步骤组成；本算法首先对整个无线传感器网络中节点发射功率、数据传输速率、数据格式等进行初始化，让整个无线传感器网络进入工作状态，然后在根据检测作物的生长参数如高度、密度等对接收信号强度的影响，通过调整节点的基本发射功率实现节点功耗的降低和通信可靠性的保证。同时，鉴于田间农作物生长的具体特点，在通过节点之间通信时具体接收信号强度对发射功率进行进一步的微调。

主权项

一种基于农作物生长特性的WSN节点发射功率自适应算法，其特征在于，包括下述步骤：S1、根据节点的布置田间的具体农作物，对网络节点的发射功率、数据传输速率、解码方式、数据包格式进行具体的设置；S2、无线节点获取接收信号强度；S3、根据农作物生长周期相对应的参数，从无线节点布置开始计时，在通信可靠性的基础上的每隔一定的时间对基础的发射功率进行较大幅度的调整，如下公式所示：P₀＝P'+mod(T/T₀)ΔP其中P₀为基发射功率，单位的dBm，P'为节点初始化发射功率，单位dBm，ΔP为发射功率增加基量,单位dBm,T为节点工作天数，单位D(天)，T₀为农作物生长周期，单位D(天)；S4、根据无线节点布置的具体情况和田间农作物的具体生长情况，通过无线节点和网关或是接收节点之间的通信，获取接收信号强度和平均丢包率进一步对无线传感器网络节点的发射功率做出微调，调整的具体方法如下公式所示：其中P_T为节点的发射功率，单位dBm，P₀为基发射功率，单位dBm，n为增大倍数，ΔK为发射功率基量，单位dBm，P_R节点接收信号强度，单位dBm，P_r1理想低功耗最小接收信号强度，单位dBm,P_r2为理想低功耗通最大接收信号强度，单位dBm,L为平均丢包率,单位％，L₀为最低可接受平均丢包率,单位％；S5、对微调后的数据进行收发。