適用於農業之無線行動感測網路技術之研究---總計畫

Abstract

本計畫目標在計設無線感測器網路運用於農業上的一雛型系統，針對特定之農業應用，研究其需求和特性，開發感測器及感測器之網路技術與相關理論，整合開發成一完整應用系統，並針對其中具研究價值與開發潛力之特定項目，進行深入之探討與研究，相信本計畫將兼具理論研究與實務應用價值。本計畫成員，包含交通大學資訊工程學系，多位在無線通訊及資料處理方面學有專精的教授，負責整體系統設計開發的工作，並有農委會農試所農工組及中興大學生物產業機電工程學系的教授及研究員加入，提供農業上的特殊需求的建議及開發經驗。有別於傳統無線網路感測器之應用，本整合計畫可分為三個子計畫，目標在整合無線感測網路、行動感測器、資料處理、資料探勘及掃瞄統計等技術，建立一適用於農業之無線行動感測網路系統。 子計畫一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。 子計畫二主要研究目標為研發並建立一適合於田野及農業環境下，無線感測網路資料處理機制，研發有效率且節省感測器電源耗損資料處理與查詢機制。主要的研究課題有三部份：一是如何建構保證資料精確度之機制，以提高所收集資料之正確性；二是建立省電的資料處理機制，並降低感測器的資源耗損；三為研發階層式資料收集與探勘架構，以有效探勘感測資料模式。 子計畫三主要的目的在於提供一個可適合在戶外大量運作的的無線感測網路。在許多潛在的應用中，感測元件是由不可充電及更換的電池驅動，因此能源的有效用是影響元件及系統使用壽命的重要因子，因此本子計畫的中心思考即是如何在最小的傳輸半徑或感測半徑下以提供可靠的服務，我們主要的研究課題有三：(1)根據我們在掃瞄統計上的研究成果，以期對大型無線感測網路有深刻的瞭解；(2)在無線感測網路中提供適足的網路拓樸特性，如：網路連通性及感測覆蓋率；(3)在無線隨意網路中提供簡單可靠的路徑找尋協定。 縱觀國內對無線感測器網路的研究，多偏重在各別技術的研發，針對整體應用系統的開發，尤其是針對農業應用上的感測器網路系統的研發設計，仍有欠缺。因此，特提出本整合型計畫尋求補助，本計畫深具前?性、創新性、實務應用發展的潛力，相信其成果及經驗可對國內之感測器網路之研究及農業發展應用上，都帶來莫大的助益。