適用於農業之無線行動感測網路技術之研究---子計畫一：無線感測網路之佈建及行動感測車派遣問題

Abstract

本子計畫主要的目的是在室內農場以及戶外田野佈建感測器網路，使得感測器能 有效涵蓋整個農場/田野，以便協助其他子計畫完整收集環境資訊，以便將來可以協助農 業的生產。為了配合總計畫「適用於農業之無線行動感測網路技術之研究」以及協調其他 的子計畫，子計畫一制定了兩大工作重點：(1)無線感測網路的佈建，以及(2)行動感測 車的派遣，在這兩大主軸下，我們制定了三大研究方向。 第一個研究方向是針對固定式感測器的佈建研究，目標是要能達到所佈建的 網路可以涵蓋整個農場/田野，此外這個網路是連通的；針對這個目標，我們將考慮兩種 策略，第一種是採用密集但任意的灑置方式佈建網路，然後再提出一套有效率的演算法 可以決定只由部份感測器醒來執行感測與通訊的工作，如此一來，網路的生命週期將可 被延長；另外一種策略則是提出一套決定擺放感測器位置的方法，使得所使用的感測器 數量能夠最少，這種策略不但可以降低網路佈建成本，由於知道感測器的位置，將來在 替換電池上也較為方便。 第二個研究方向則是開發移動式的感測器，至於如何付予感測器移動的能力是一 大挑戰，除了重新設計感測器的硬體外，另一種可行且經濟的方案就是選用具有移動能 力的載具，將固定式的感測器放置在上頭，並且透過小型的嵌入式電腦來控制整個系統 的運作；我們預計選用Lego Mindstorm 作為感測器的移動載具，並且利用Crossbow 與 Intel 所開發的Stargate 作為系統的運算處理中心；藉由此移動載具的觀念，我們不但能 免去重新設計硬體的問題，同時也能減少硬體開發的成本。 至於第三個研究方向則是針對移動式感測器的派遣問題，為了有效管理電源以延 長系統的使用時間，因此我們不能任意地派遣感測器去指定地點，相反地，我們應該根 據指定位置(或事發地點)以及感測器的位置來判斷由誰前去執行任務，因此這就衍生出 感測器的派遣問題；根據感測器的能力與性質，我們會將這個問題再分成同質性感測器 的派遣問題以及異質性感測器的派遣問題，我們將會針對這兩個問題分別提出有效率的 電量管理之派遣演算法。