REDUCING ENERGY CONSUMPTION OF TELEMETRIC FARM SYSTEMS

Для получения информации о состоянии сельскохозяйственных объектов автоматического управления перспективно использование централизованного принципа сбора данных, при котором информация от многочис-ленных датчиков передается по беспроводным каналам связи. Датчики комплектуются приемо-передающими уст-ройствами, для питания которых требуется электрическая энергия. С целью снижения энергопотребления предло-жено осуществлять ступенчатую передачу данных, при которой каждый элемент телеметрической системы явля-ется одновременно и источником информации, и ретранслятором информации от соседних элементов. Показано, что с увеличением количества ступеней «приема-передачи» объем потребляемой энергии экспоненциально снижа-ется. Благодаря алгоритму функционирования координатора и маршрутизатора такая система способна к самоорганизации и самовосстановлению. При выходе из строя каких-либо элементов сети, а также в случае изменения их положения в пространстве система без участия оператора определяет новую траекторию передачи сигналов и предписывает ее каждому элементу по служебному каналу. Для повышения экономии энергии и эффективности связи предложено дополнить алгоритм подключения датчиков их поочередной коммутацией. При этом в каждый момент времени осуществляется подключение к пункту обработки информации только одного датчика по кратчайшей траектории через ограниченное количество работающих элементов сети. С целью достижения экономии энергии остальные элементы находятся «в спящем режиме». Указано, что частота опроса датчиков должна удовлетворять двум альтернативным требованиям: недопустимости потери информации при быстром изменении состояния объекта управления и необходимости непризнания информации достоверной, если она получена до завершения переходных процессов в линии связи. На основании оценки соотношения уровней полезного сигнала в приемной антенне и шумов, а также с учетом искажений при восстановлении и дискретизации информации выведены формулы для определения искомой частоты.