《電子技術應用》
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基于北斗短报文的农业环境数据采集通信机制研究
2021年电子技术应用第11期
杨 欣1,2,郑 禄1,2,帖 军1,2,解 伟1,2
1.中南民族大学 计算机科学学院,湖北 武汉430076;2.湖北省制造企业智能管理工程技术研究中心,湖北 武汉430076
摘要: 为实现偏远地区等通信盲区的农业环境数据采集,提出一种基于北斗短报文通信、物联网、云存储等技术的农业环境数据采集方式。针对北斗短报文通信容量有限的局限性,对农业环境数据进行编码设计,提高数据传输效率;针对北斗短报文通信不可靠的不足,自定义系统通信协议,分别在发送端提出基于概率判断的请求确认机制和在接收端提出动态累积确认机制。通过仿真实验,验证了该通信机制可以有效保证数据的可靠传输。通过在湖北长阳县实地试验,结果表明,在发送端通信成功率随环境变化情况下,数据传输的成功率达到99%以上,且系统运行稳定,能提供可靠的农业环境数据采集服务。
中圖分類號: TN919.3;TN927.2
文獻標識碼: A
DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.201265
中文引用格式: 楊欣,鄭祿,帖軍,等. 基于北斗短報文的農(nóng)業(yè)環(huán)境數(shù)據(jù)采集通信機制研究[J].電子技術應用,2021,47(11):47-52.
英文引用格式: Yang Xin,Zheng Lu,Tie Jun,et al. Research on the communication mechanism of agricultural environmental data collection based on Beidou short message[J]. Application of Electronic Technique,2021,47(11):47-52.
Research on the communication mechanism of agricultural environmental data collection based on Beidou short message
Yang Xin1,2,Zheng Lu1,2,Tie Jun1,2,Xie Wei1,2
1.College of Computer Science,South-Central University for Nationalities,Wuhan 430076,China; 2.Hubei Provincial Engineering Research Center for Intelligent Management of Manufacturing Enterprises,Wuhan 430076,China
Abstract: In order to realize the collection of agricultural environmental data in remote areas and other blind areas of communication, a method of agricultural environmental data collection based on Beidou short message communication, Internet of Things, cloud storage and other technologies is proposed. Aiming at the limitation of the limited communication capacity of Beidou short message, the coding design of agricultural environmental data is carried out to improve the efficiency of data. In view of the unreliability of Beidou short message communication, the user-defined system communication protocol proposes a request confirmation mechanism based on probability judgment at the sender and a dynamic cumulative confirmation mechanism at the receiver. The simulation results show that the communication mechanism can effectively ensure the reliable transmission of data. Through the field test in Changyang County, Hubei Province, the results show that the success rate of data transmission reaches more than 99% when the communication success rate of the sender changes with the environment, and the system runs stably, which can provide reliable agricultural environmental data collection service.
Key words : Beidou short message communication;agricultural Internet of Things;agricultural environmental data;communication mechanism

0 引言

    近年來,隨著物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)領域的應用,現(xiàn)代農(nóng)業(yè)快速向智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展[1]。在“鄉(xiāng)村振興”戰(zhàn)略的推動下,農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)將進一步推廣到廣泛的農(nóng)村地區(qū),以加快農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級和高質(zhì)量發(fā)展[2]。通過物聯(lián)網(wǎng)技術獲取的農(nóng)業(yè)環(huán)境數(shù)據(jù)信息是智慧農(nóng)業(yè)的基石,但部分農(nóng)村地區(qū)存在通信問題,如有線網(wǎng)絡尚未建設且建設成本大、時間長;移動網(wǎng)絡信號不穩(wěn)定,甚至沒有被覆蓋,這些情況給數(shù)據(jù)采集帶來極大的不便。

    目前,利用常規(guī)通信方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集方面,許多專家學者進行了深入研究,并取得相應的研究成果。文獻[3]提出采用以太網(wǎng)進行遠程、實時數(shù)據(jù)采集與傳輸;文獻[4]應用GPRS等無線通信方式進行數(shù)據(jù)的遠程傳輸;文獻[5]在采集端結(jié)合ZigBee、LoRa等WSN技術延伸了數(shù)據(jù)采集的深度。上述研究成果在遠程數(shù)據(jù)采集工作中發(fā)揮了重要作用,但無法應用到通信盲區(qū)的區(qū)域。相比于受地區(qū)限制的通信方式,衛(wèi)星通信的覆蓋范圍更廣,不存在通信盲區(qū)。




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作者信息:

楊  欣1,2,鄭  祿1,2,帖  軍1,2,解  偉1,2

(1.中南民族大學 計算機科學學院,湖北 武漢430076;2.湖北省制造企業(yè)智能管理工程技術研究中心,湖北 武漢430076)




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