Diseño de red de sensores inalámbricos para invernaderos agrícolas basado en el protocolo mejorado de Zigbee
Autores: Tang, Ruipeng; Aridas, Narendra Kumar; Abu Talip, Mohamad Sofian
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Diseño de red de sensores inalámbricos para invernaderos agrícolas basado en el protocolo mejorado de Zigbee
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas Generales
Palabras clave
Cultivo en invernadero
Red de sensores inalámbricos
Protocolo Zigbee
Invernaderos agrícolas
Protocolo de enrutamiento EMP-ZBR
Sistema de monitoreo de datos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 50
Citaciones: Sin citaciones
La tecnología de cultivo en invernaderos ha contribuido enormemente al desarrollo de la agricultura en Malasia. Entender cómo monitorear el ambiente del invernadero con alta eficiencia y bajo consumo de energía es particularmente importante. En esta investigación, se diseña una red de sensores inalámbricos para invernaderos agrícolas basada en el protocolo Zigbee mejorado. Su hardware consta de varios sensores y nodos Zigbee comúnmente utilizados en invernaderos agrícolas. Sobre la base de este hardware, esta investigación diseñó la topología de red WMN (red de malla inalámbrica) comparando las ventajas y desventajas de varias topologías, y combinado con esta estructura, propuso un protocolo de enrutamiento ZigBee mejorado, EMP-ZBR, para resolver la cuestión sobre la pérdida de energía y la congestión de red de las redes inalámbricas. Tras probar EMP-ZBR y los protocolos de enrutamiento Zigbee tradicionales, el protocolo EMP-ZBR mejorado es superior al enrutamiento Zigbee tradicional en cuanto al retardo promedio de extremo a extremo, la tasa de entrega de paquetes, la sobrecarga de control de enrutamiento y la frecuencia de descubrimiento de enrutamiento, que se optimizaron en alrededor de un 1.1%, 15.2%, 15.2%, 8.1 ms en diferentes tiempos de pausa móvil, y un 9.8%, 19.3%, 15.7% y 121 ms en diferentes tasas de envío de paquetes. El acuerdo demuestra que EMP-ZBR puede aliviar de manera más efectiva el impacto de la congestión y mejorar el rendimiento general del sistema de monitoreo de datos para invernaderos agrícolas.
Descripción
La tecnología de cultivo en invernaderos ha contribuido enormemente al desarrollo de la agricultura en Malasia. Entender cómo monitorear el ambiente del invernadero con alta eficiencia y bajo consumo de energía es particularmente importante. En esta investigación, se diseña una red de sensores inalámbricos para invernaderos agrícolas basada en el protocolo Zigbee mejorado. Su hardware consta de varios sensores y nodos Zigbee comúnmente utilizados en invernaderos agrícolas. Sobre la base de este hardware, esta investigación diseñó la topología de red WMN (red de malla inalámbrica) comparando las ventajas y desventajas de varias topologías, y combinado con esta estructura, propuso un protocolo de enrutamiento ZigBee mejorado, EMP-ZBR, para resolver la cuestión sobre la pérdida de energía y la congestión de red de las redes inalámbricas. Tras probar EMP-ZBR y los protocolos de enrutamiento Zigbee tradicionales, el protocolo EMP-ZBR mejorado es superior al enrutamiento Zigbee tradicional en cuanto al retardo promedio de extremo a extremo, la tasa de entrega de paquetes, la sobrecarga de control de enrutamiento y la frecuencia de descubrimiento de enrutamiento, que se optimizaron en alrededor de un 1.1%, 15.2%, 15.2%, 8.1 ms en diferentes tiempos de pausa móvil, y un 9.8%, 19.3%, 15.7% y 121 ms en diferentes tasas de envío de paquetes. El acuerdo demuestra que EMP-ZBR puede aliviar de manera más efectiva el impacto de la congestión y mejorar el rendimiento general del sistema de monitoreo de datos para invernaderos agrícolas.