张 超,金 光,江先亮

(宁波大学信息科学与工程学院,浙江 宁波 315211)

岛屿作为海洋开发的天然平台,在生态保护及资源发掘方面起着不可或缺的作用,而海岛所处气象变幻无常,如大面积海雾[1]会引发船只碰撞、触礁或方向迷失等潜在危害。现有常规气象基站因其建设维护成本高,难以在狭小地区组建并有效工作。随着海洋开发日益受到重视,及时有效掌握岛屿的区域气象环境属性较为重要。

近年来,随着无线传感网WSN(Wireless Sensor Networks)技术的日益成熟,使得实时监测海岛环境信息成为可能。但海岛空间狭小、地势崎岖,部署WSN有一定困难,迄今研究案例较少。常见的传感节点仅带有温湿等单一传感器,难以从多维化角度有效反映气象环境信息。WSN监测系统除了关注数据的监测采集,还应对所采集数据进行有效分析。

本文设计的海雾能见度监测系统,相较于卫星、气象基站和能见度仪,在建设成本、监测种类等方面有一定优势,气象监测模式如表1所示。

1 相关工作背景

1.1 环境监测传感网络

2013年,国家农业信息化研究中心杨信廷等,设计了收集农田作物长势与环境信息的远程监控系统[2],采用视频监控、温湿度传感器采集各类环境数据,利用无线传输,将作物及环境信息发送至服务器,实现对农田作物远程无人化监测。

2015年,浙江大学林兰芬等,针对农田小气候特点,将WSN与地理信息系统[3]进行融合,对传感节点进行定位,将采集到的多维小气候环境数据,进行分析与同步展示,客户端可实时查看农田当前环境信息,但在节点数目及监测范围上有一些不足。……