基于UWB与物联网的移动式温室环境监测系统设计与实现
为低成本实现对温室不同区域环境的全面感知，该研究设计了移动式温室环境监测系统，其采用超宽带（Ultra Wide
Band，UWB）网状拓扑结构进行分布式组网，节点设备以一主多从的形式对移动工作台实时定位。利用优化后的双向双边
测距算法计算各基站与标签之间的距离，通过距离的归一化残差分布判断是否存在非视距（Non Line of Sight, NLOS）误差，
利用改进后的增量卡尔曼滤波算法消除 NLOS 误差，通过 Chan 算法解算标签准确位置。移动工作台以 Arduino 控制器为核
心，搭载温度、湿度、二氧化碳和光照度传感器，实现对温室环境的实时监测和对移动工作台的远程控制。测试结果表明，
系统静态定位最大横向偏差为 7.92 cm，最大纵向偏差为 7.98 cm，横向和纵向偏差的平均值均＜5 cm；移动工作台以 0.4 m/s
的平均速度行驶，动态定位最大横向偏差为 8.7 cm，平均横向偏差为 4.7 cm；采集参数上传平均丢包率为 2.78%；温度、湿
度、光照度和二氧化碳浓度监测相对误差分别低于 0.63%、0.34%、0.70%和 0.67%，满足温室环境信息移动监测要求。该研
究对温室环境调控和温室内作业机具精准定位技术的发展具有一定的理论意义和参考价值。
- 2021-06-25
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