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专利号: 2020102084647
申请人: 南京晓庄学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-08-18
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种温湿度数据处理传感器网络,其特征在于,所述传感器网络包括:物理信号采集第一网络,和,数据加工第二网络,所述物理信号采集第一网络包括多个第一采集簇和多个第二采集簇,每个第一采集簇或第二采集簇均包括多个传感器源节点,多个传感器中间节点、至少一个第一通信节点和一个传感器终节点;所述数据加工第二网络由多个第二通信节点构成;所述第一采集簇用于采集温度数据,所述第二采集簇用于采集湿度数据;

所述数据加工第二网络所覆盖的网络区域为圆形,将所述圆形区域等宽度划分为多个圆环和包括圆心的中心圆,每个圆环中的节点构成多个传播簇,每个所述传播簇中包括多个簇节点和一个簇首节点;所述中心圆中设置有数据加工节点,所述数据加工节点用于融合来自不同簇首节点的数据;

所述传感器终节点是所述传播簇的其中一个簇节点;一个簇节点只作为一个采集簇的传感器终节点;信号经由所述采集簇中的传感器源节点采集,经过传感器中间节点和/或第一通信节点传输至传感器终节点,由传感器终节点所在的传播簇将数据汇集到簇首节点,并由所述簇首节点将数据传输至数据加工节点;簇首节点之间也可以进行通信以最终将数据传输至数据加工节点;

所述传播簇将数据传输至数据加工节点,所述数据加工节点执行下述数据处理过程,包括:获取来自第一采集簇的温度数据序列tep(k)和第二采集簇湿度数据序列w(k);

融合所述温度数据序列tep(k)和所述湿度数据序列w(k)得到温湿度数据序列ο(tepk,wk);

获取所述温湿度数据序列的ο(tepk,wk)的拓展序列ψ1(tepk,wk)=ψ1(tepk‑1,wk‑1)×(1‑ξ)+ο(tepk,wk)×ξ,其中ψ1(tepk,wk)为拓展序列的第k个元素值,ξ为拓展参数;

根据所述拓展序列得到修正序列ψ2(tepk,wk)=χ×(1+μ)×ψ1(tepk,wk)‑χ×ψ1(tepk‑1,wk‑1)+ψ2(tepk‑1,wk‑1),其中ψ2(tepk,wk)为修正序列的第k个元素值,χ为修正参数,μ为敏感度参数;

根据拓展序列和所述修正序列得到处理后的温湿度序列

γ为调节参数。

2.根据权利要求1所述传感器网络,其特征在于:

所述第一通信节点基于5G通信技术进行通信;所述第二通信节点基于4G或5G通信技术进行通信;所述第一通信节点内置有5G天线,以便于进行基于5G的数据交互;所述第二通信节点可以与所述第一通信节点具有相同或不同结构。

3.根据权利要求2所述的传感器网络,其特征在于,还包括:每个第一采集簇或第二采集簇的传感器终节点均可以为自身所在的采集簇中传感器节点采集到的数据进行数据扩增处理。

4.根据权利要求3所述传感器网络,其特征在于,所述数据扩增处理的方法,包括:获取插值步长,所述插值步长用于扩增数据,以便于在数据加工节点进行数据融合;

根据所述插值步长获取插值点对应的自变量t的值;

将插值点对应的自变量t的值代入估值代数式

得到估值点。

5.根据权利要求4所述的传感器网络,其特征在于:

对于采集簇的部署满足下述公式:

在约束条件 下, 取得最小值;

其中,β标识采集簇中的第一通信节点数量,N标识采集簇中所有节点的总数量,其中(xo,y0)标识采集簇中的传感器终节点位置,v0标识传感器终节点,令采集簇中传感器节点*位置集合V={(xi,yi),1≤i≤N},令采集簇中节点总集合为V={vi,0≤i≤N},其位置集合* *为(X ,Y)={(xi,yi),0≤i≤N};

令,p0=1

1 2 1 *

di,j=min(d i,j,d i,j),其中di,j表征vi∈V处部署节点中的数据经由部署在vj∈V的第2

一通信节点后被直接传输至传感器终节点所经过的最小距离,di,j表征vi∈V处部署节点中的数据通过沿相邻节点逐跳被传输至传感器终节点的经过的最小距离。