基于改進(jìn)的Zigbee樹(shù)型路由算法的豬舍監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著當(dāng)代畜牧養(yǎng)殖規(guī)模的不斷擴(kuò)大，信息技術(shù)的不斷提高，實(shí)現(xiàn)精細(xì)養(yǎng)殖是當(dāng)代畜牧養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，而養(yǎng)殖場(chǎng)的自動(dòng)化監(jiān)控成為了當(dāng)代畜牧養(yǎng)殖業(yè)的重要研究課題。本文總結(jié)了國(guó)內(nèi)外近幾年來(lái)的畜牧養(yǎng)殖監(jiān)控系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀，結(jié)合Zigbee技術(shù)、嵌入式ARM技術(shù)、信息傳感技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)，設(shè)計(jì)并測(cè)試一套基于Zigbee技術(shù)的豬舍監(jiān)控系統(tǒng)。
　　本監(jiān)控系統(tǒng)選取嵌入式控制器S3C6410為硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，linux操作系統(tǒng)為軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)。利用Zigbee技術(shù)將

2、安放在豬舍內(nèi)各個(gè)豬欄內(nèi)的終端節(jié)點(diǎn)、路由節(jié)點(diǎn)、中心協(xié)調(diào)器組建成一個(gè)樹(shù)型拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)。終端節(jié)點(diǎn)上的各類傳感器實(shí)時(shí)采集豬舍內(nèi)部環(huán)境參數(shù)，并且采用sqlite數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)環(huán)境參數(shù)。當(dāng)采集的實(shí)時(shí)環(huán)境參數(shù)超出預(yù)先設(shè)定值，S3C6410就會(huì)發(fā)布控制命令，通過(guò)控制豬場(chǎng)中相關(guān)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)來(lái)自動(dòng)調(diào)節(jié)出最適宜豬生長(zhǎng)的環(huán)境。通過(guò)在S3C6410上移植boa服務(wù)器，結(jié)合CGI技術(shù)，管理員就能通過(guò)瀏覽器遠(yuǎn)程訪問(wèn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以及監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。管理員通過(guò)安裝的CMOS攝像頭實(shí)

3、時(shí)觀察豬的生活狀態(tài)，以此來(lái)辨別豬異常行為。這樣的監(jiān)控系統(tǒng)使得管理員能夠?qū)γ總€(gè)豬欄環(huán)境進(jìn)行遠(yuǎn)程的精確化智能調(diào)節(jié)。
　　在本監(jiān)控系統(tǒng)中，為充分利用Zigbee網(wǎng)絡(luò)的有限能量，延長(zhǎng)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)壽命，保證視頻數(shù)據(jù)的傳輸質(zhì)量，本文通過(guò)研究Cluster-tree和AODVjr路由算法，結(jié)合兩者優(yōu)點(diǎn)，提出了一種改進(jìn)的樹(shù)型路由算法。在改進(jìn)的路由算法中引入鄰居表，同時(shí)對(duì)樹(shù)型網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行合理分區(qū)，確定目的節(jié)點(diǎn)的地址范圍，防止無(wú)效RREQ分組在網(wǎng)絡(luò)中洪泛。實(shí)

4、驗(yàn)結(jié)果表明:改進(jìn)的路由算法均衡了網(wǎng)絡(luò)的整體能耗，改善了網(wǎng)絡(luò)的整體性能。同時(shí)改進(jìn)的算法的分組投遞率高，有效的增加數(shù)據(jù)傳輸效率和吞吐量，減少數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)延，避免數(shù)據(jù)的丟失，所以使用該路由算法傳輸?shù)膱D像比較清晰，不會(huì)出現(xiàn)圖像滯留現(xiàn)象。
　　本文設(shè)計(jì)的基于改進(jìn)的Zigbee樹(shù)型路由算法的豬舍監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)分散測(cè)控和集中管理豬場(chǎng)，提高養(yǎng)豬場(chǎng)的自動(dòng)化和智能化水平，同時(shí)最大限度地減少系統(tǒng)布線，減少了成本，提高了我國(guó)養(yǎng)殖業(yè)的精細(xì)養(yǎng)殖水平