野生生物监测是保护，管理和可持续利用野生生物的重要因素。对传统监测方法效率低下的缺点，本文设计了一种基于无线图像传感器网络的野生生物监测系统。点研究了基于STM32F1芯片和Xbee Pro模块的终端节点和会聚节点的硬件电路设计，并在ZigBee协议的应用层一级设计了数据传输网络传输协议。试结果表明，该系统可以执行自助服务收集并可靠地无线传输野生生物监视图像数据。协调节点距离终端节点100m，150m，200m和250m时，具有应用层重传协议的节点的丢包率为0.64。没有重传协议的节点相比，％，0.94％，1.46％，1.83％，传输的可靠性得到了显着提高。生动物监测是保护珍贵和濒临灭绝的野生动物以及野生动物资源可持续利用的重要因素[1，2]。了填补人工野生动植物费时费力的监视方面的空白，卫星监视，“ 3S”技术和无线电项圈已开始用于野生动植物调查[ 3-5]。是，这些监视方法就实时性和准确性而言是不够的。如，卫星监视周期很长，很难监视本地信息。外摄像头可以捕获野生生物的图像，节省了时间和精力，而且价格低廉，已成为进行野生生物调查的武器[6-8]。是，将图像传输给研究人员和实时管理决策服务的方式已成为监视野生动物相机的重要问题。线图像传感器网络技术因其低功耗和低成本而备受研究人员的关注。在农业，环境和工业监控中具有广泛的应用[9-，11]。线图像传感器网络可以解决野生动物摄像机的监视数据无法及时传输的问题。前，无线图像传感器技术在实际的野生动植物监测中是稀缺的。Vladimir Dyo等。
[12]使用RFID-WSN来监视the的位置，但无法监视野生动物的图像。Ravi Bagree等。
用无线传感器技术设计了TigerCENSE节点来监视老虎[13]，但仅在动物园中执行了相关的实验测试，而在森林环境中无法正常工作。Garcia-Sanchez等。用Imote节点开发了一个用于监控目标区域中移动目标的系统[14]，该系统可以跟踪通过道路走廊经过的野生动物，但监控范围有限。外，以上设计均未讨论监视数据的可靠传输。文针对野生动植物监测数据不能及时传递给研究人员的问题，在对现有野生动植物监测系统和无线传感器网络进行深入研究的基础上，提出了一种野生生物监测系统。
计了基于无线图像传感器网络的野生动物监测。ZigBee协议的应用层监视，设计数据重传机制，并创建可靠的野生动物图像数据传输。系统由无线图像传感器终端节点，汇聚节点，本地数据监视中心和远程数据监视中心组成。结构如图1所示。像传感器节点和路由节点部署在野生动物监视区，它们以自组织的方式形成无线图像传感器网络。生动物进入监视视野，触发照相机拍照，然后收集图像，温度和湿度信息为多跳。络传输到汇聚节点，汇聚节点负责从网络上所有节点接收和汇聚信息，并通过网关节点将数据传输到本地监控中心。视分析，处理，存储和显示接收到的数据。线实时监测野生动植物和栖息地图像。地监控中心可以根据实际需要将采集的信息下载到网络中，研究人员和有关部门可以及时获取数据，以详细捕获动物的生存状况。线图像传感器网络图像采集节点负责采集野生生物图像，温室信息采集和无线数据传输。由处理模块，温度和湿度传感器模块，图像采集模块，无线通信模块，存储模块和电源模块。件节点和物理对象的结构图如图2和3所示。
理器模块基于ST的STM32F103VET6微控制器。控制器基于ARM Cortex-M3，最大工作频率为72 MHz。具有多种通信标准和接口（I2C，SPI，SDIO，USART）。
具有灵活的静态存储控制器，并支持SD卡，以方便数据存储。线传输模块使用XBee-PRO 900HP，它通过串行端口或SPI接口连接到微控制器，并通过API协议进行通信。模块使用Digimesh网络协议，可以自组织成无线传感器网络。像采集模块由OV775 CMOS图像传感器和ALB422B高速缓存芯片组成。SCCB总线协议用于以不同格式，分辨率设置，亮度和增益配置摄像机的输出。体感应模块SL620是基于红外技术的自动控制产品，具有高灵敏度，0至20 m的检测距离，高可靠性和模式在非常低的电压下运行。线图像传感器网络的融合节点负责收集有关野生动物图像的信息，并通过以太网将其传输到本地管理中心，或通过3G网络下载服务器。合节点将以太网模块和3G无线路由器模块添加到终端节点。构和物理图分别显示在图4和5中。合节点的以太网模块已选择WIZnet W5500。完全集成的内部TCP / IP协议栈具有明显的优势，即简单性和速度高，可靠性高和安全性高。W5500提供SPI作为外围主机接口，从而使微控制器访问以太网解决方案的硬件设计更简单，更高效。G模块是W3100系列3G路由器。集成的无线通信模块允许PC和融合节点通过交换机连接到Internet，以进行远程数据传输。
于ZigBee协议的MAC层，确认机制是一种有效的策略，可确保可靠的数据传输。收节点在接收到终端节点发送的数据包后发送ACK响应，但是在森林环境中，由于无线信道不稳定或信号衰减，ACK响应容易被掩盖。终端节点无法正常接收到ACK响应时，它将重复发送数据包，直到接收到ACK响应或达到最大重传时间阈值为止。外，在森林环境中，无法避免高丢包率。
BMP图像文件标头和位图信息标头包含重要信息，例如文件类型，文件大小和位图大小。旦丢失此数据，就无法还原映像。BMP图像位图数据的少量丢失不会损坏图像的恢复。
了将野生动物图像数据的可靠传输与速度结合起来，在应用层中设计了一种重传机制。流程图如图6所示。个数据包都标记为ID，并且头和尾包不断循环传输，恒温阀芯直到接收节点正确接收到数据为止。位图数据定义了重传阈值。无法正确接收数据包时，执行重传，但是当重传次数达到定义的重传阈值时，将拒绝该包并发送下一个包。
送完整个最终数据包后，读取的接收器节点未正确接收数据包ID，并根据ID标签返回被拒绝的数据包。外，设置标识号还可以防止接收节点重复接收数据。用本文设计的系统，测试了图像数据的数据包丢失率。像数据包丢失测试用于验证系统网络传输的稳定性和可靠性。测试过程中，选择了内蒙古塞罕乌拉自然保护区的动物区系；天线在地面上方的高度固定为1.5 m，并且该节点已以最大传输功率（24 dBm）发送数据，并且该节点已固定在监视区域的中心野生动物。生动物监测节点分别位于距离会聚节点100 m，150 m，200 m和250 m的树下。眠和唤醒机制用于减少网络的能耗。端节点的实验结果和网络丢包率分别如图7和8所示。验结果表明，随着距离的增加，图像数据的丢包率也随之增加。
用应用层数据重传网络协议的节点的丢包率大大降低。100m，150m，200m和250m的丢包率分别为0.64％，0.94％，1.46％和1.83％。了有效地监视野生生物，设计了基于无线图像传感器网络的野生生物监视系统。先，设计了以STM32F103VE为核心，Xbee Pro为无线传输模块的终端节点硬件电路。下来，将以太网模块和3G路由模块添加到终端节点以形成汇聚节点。
经设计了一种数据重传网络协议，以解决由于森林环境中无线信道的不稳定而导致的数据包丢失和向接收节点重复接收数据的问题。试证明，该系统不仅可以对监控区域内的野生动物进行图像监控和无线传输，还可以有效降低传输图像数据时的丢包率。
野生生物监测提供有效的解决方案。在功耗和监视系统节点故障方面进行其他工作。
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