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Updated: Jan 8, 2026
08:20
In Situ Soil Moisture Sensors in Undisturbed Soils
Published on: November 18, 2022
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智能天气感知无人机水槽SWADS可靠和节能农业无线传感器网络
Yasser Fouad1, Safia Abbas2,3, Nada Ahmed4
1Department of Computer Science, Faculty of Computers and Information, Suez University, P.O.Box:43221, Suez, Egypt. yasserfrb@gmail.com.
Scientific reports
|December 11, 2025
概括
本研究介绍了SWADS,这是一个用于农业的智能无线传感器网络 (WSN). 它使用天气预报和节能路由来延长网络寿命并确保可靠的数据收集.
科学领域:
- 农业工程 农业工程
- 无线传感器网络 无线传感器网络
- 物联网中的人工智能
背景情况:
- 精准农业WSNs面临能源,链接变化和延迟挑战.
- 现有的WSN与有限的节点能量和不可预测的环境因素作斗争.
- 用于农业的WSN有效收集数据需要强大的路由和能源管理.
研究的目的:
- 开发一个智能WSN架构 (SWADS),用于增强精密农业.
- 为了提高WSN的寿命,减少延迟,并确保可靠的数据传输.
- 整合天气预报和能源意识的路由,以优化WSN性能.
主要方法:
- 介绍了SWADS:一个集群的WSN与无人机移动下水槽.
- 实施了长短期记忆 (LSTM) 预报器用于天气预报.
- 使用强化学习 (RL) 策略进行能源意识的集群头部选择.
主要成果:
- LSTM 实现了~96%的天气预报准确度,从而实现了主动的水槽交付.
- 在选择最佳集群头时,RL政策实现了~95%的准确性,减轻了能源热点.
- SWADS将网络寿命从5760次延长到7032次 (FND到LND).
- 实现了低平均端到端延迟 (1-1.2 ms) 和有限的数据包损失 (~6.04%).
- 经过证明,稳定的吞吐量高达 ~ 7,000 轮,峰值为 ~ 160 包/轮.
结论:
- SWADS为长期的农业WSN部署提供了强大的和节能的解决方案.
- 将天气意识的移动性与RL驱动的集群相结合,显著提高了WSN的性能.
- 拟议的架构解决了精密农业WSN的关键挑战,提高了可靠性和效率.
