11、GRAD：基于物联网的葡萄病害管理系统

GRAD：基于物联网的葡萄病害管理系统

1. 引言

葡萄种植过程中，病虫害、土壤湿度和天气状况会引发各类病害，影响葡萄植株的茎、叶、花和果实品质，给农民带来巨大损失。传统的葡萄种植中，农民对天气状况和病虫害影响了解不足，常大量使用农药，导致葡萄产量和质量双降，且增加成本、破坏土壤。

为解决这些问题，提出了基于无线传感器网络（WSN）的葡萄病害管理系统（GRAD）。WSN由大量低成本传感器节点组成，由小电池供电，配备多种传感设备。传感器节点通常会进入睡眠模式以节省能量，延长网络寿命。该系统利用太阳能供电的传感器节点收集田间信息，如土壤湿度、温度、湿度和叶片湿度等，并通过无线协议将数据传输到服务器。服务器借助农业和气象专家的建议，为农民提供解决方案，减少农药使用，提高葡萄的产量和质量。

病害的发生与环境条件密切相关。天气状况、湿度、土壤水分和叶片湿润度等因素会刺激植物真菌感染。例如，真菌孢子需要在叶片表面有适宜温度和薄水层的条件下才能萌发，叶片湿润时间越长，害虫数量越多，植物感染风险越大。常见的葡萄霜霉病是全球重要的真菌病害，严重影响叶片和果实，导致果实变小或无味。

2. 文献综述

• 广播树算法 ：每个节点向其他节点发送广播消息，以确定该节点是内部节点还是叶节点。
• 跳数差异 ：不同协议（如EIGRP和OSPF）的跳数不同。
• 数据压缩算法 ：传感器信息使用数据压缩算法，土壤和致命细胞传感器收集土壤相关数据并发送到数据服务器。
• 路径