
太陽能殺蟲燈物聯(lián)網(wǎng)(SIL-IoTs)是一種新型物理農(nóng)業(yè)害蟲防治裝置,是一種新興范式,將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)延伸至太陽能殺蟲燈(SIL)。SIL-IoT由具備趨光性功能的農(nóng)業(yè)遷徙害蟲預(yù)防和控制功能的SIL節(jié)點(diǎn)組成,可部署于廣闊區(qū)域,確保害蟲爆發(fā)區(qū)域定位,減少農(nóng)藥劑量并監(jiān)測(cè)農(nóng)業(yè)環(huán)境狀況。SIL-IoTs在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用,已有多項(xiàng)研究進(jìn)行。然而,在大多數(shù)當(dāng)前研究項(xiàng)目中,故障診斷并未被考慮,盡管SIL-IoTs故障對(duì)SIL-IoT的開發(fā)和應(yīng)用有負(fù)面影響。基于這一背景,本研究旨在分析SIL-IoT故障診斷的特性和挑戰(zhàn),這自然引出了后續(xù)提出的大量未解研究問題。首先,介紹了SIL-IoT的概覽和新水平,并分析了SIL-IoT故障診斷的重要性。其次,SIL節(jié)點(diǎn)的故障被列出并分類為不同類型的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)故障。此外,WSN的故障被分為基于行為的、基于時(shí)間的、基于組件的故障和基于區(qū)域的故障。討論并總結(jié)了WSN中不同類型的故障診斷算法(如統(tǒng)計(jì)法、概率法、分層路由法、機(jī)器學(xué)習(xí)方法、拓?fù)淇刂品ê鸵苿?dòng)匯法)。此外,WSN的故障診斷策略被分為基于行為的策略(即主動(dòng)型和積極型)、基于監(jiān)控的策略(即連續(xù)型、周期型、直接型和間接型)和基于設(shè)施的策略(即集中型、分布型和混合型)。基于上述算法和策略,引入了四種故障現(xiàn)象:1)異常背景數(shù)據(jù),2)部分節(jié)點(diǎn)異常通信,3)整個(gè)SIL物聯(lián)網(wǎng)異常通信,4)實(shí)際存在異常行為的正常性能,并分析了針對(duì)上述故障現(xiàn)象調(diào)整的故障診斷工具(如Sympathy、Clairvoyant、SNIF和Dustminer)。最后,強(qiáng)調(diào)了SIL-IoT故障診斷的四大挑戰(zhàn),即:1)SIL節(jié)點(diǎn)復(fù)雜的部署環(huán)境,導(dǎo)致異構(gòu)WSN在能量收集不均條件下的故障診斷挑戰(zhàn),2)SIL節(jié)點(diǎn)任務(wù)沖突,因高壓放電干擾,3)連續(xù)區(qū)域節(jié)點(diǎn)信號(hào)丟失, 導(dǎo)致區(qū)域鏈路故障,以及4)多次故障診斷情況。總之,故障診斷在確保SIL-IoT的可靠性、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸和殺蟲效率方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。這項(xiàng)工作還可以擴(kuò)展到各種類型的智能農(nóng)業(yè)應(yīng)用,并提供故障診斷參考。


