溫室控制系統(tǒng)多傳感器數(shù)據(jù)融合方法的設(shè)計(jì)

摘要：為了減少溫室控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理量，提出了一種溫室控制系統(tǒng)多傳感器數(shù)據(jù)融合方法。采用狄克遜準(zhǔn)則對(duì)采集節(jié)點(diǎn)多點(diǎn)測(cè)溫將采集到的每組數(shù)據(jù)進(jìn)行較大誤差剔除，然后基于算數(shù)平均值法對(duì)余下數(shù)據(jù)融合處理后發(fā)送到協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)，最后采用自適應(yīng)加權(quán)融合算法對(duì)協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行最終融合處理。結(jié)果表明，該方法相比其他算法更能反映溫室真實(shí)環(huán)境狀況，融合效果更好，使控制系統(tǒng)更穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)；數(shù)據(jù)融合；狄克遜準(zhǔn)則；自適應(yīng)加權(quán)

中圖分類(lèi)號(hào)：S24 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2016）16-4287-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.16.055

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSNs）以其低功耗、低成本、分布式和自組織的特點(diǎn)，在溫室控制系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用[1]。但是，由于傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分布廣泛，不可避免會(huì)產(chǎn)生覆蓋重疊，同一節(jié)點(diǎn)區(qū)域的數(shù)據(jù)會(huì)被多個(gè)節(jié)點(diǎn)的傳感器捕捉到，并進(jìn)行傳輸，從而導(dǎo)致了數(shù)據(jù)冗余[2]。而WSNs節(jié)點(diǎn)的能量是有限的，冗余數(shù)據(jù)的發(fā)送對(duì)WSNs的使用壽命造成極大損耗[3]。因此，在保證數(shù)據(jù)精度的前提下，如何對(duì)冗余數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理，減少數(shù)據(jù)發(fā)送量，延長(zhǎng)WSNs的使用壽命，成為近年來(lái)研究的熱點(diǎn)問(wèn)題[4，5]。

本研究通過(guò)采用狄克遜準(zhǔn)則、算數(shù)平均值法和自適應(yīng)加權(quán)融合算法多種算法混合式數(shù)據(jù)融合處理方法，對(duì)采集節(jié)點(diǎn)多點(diǎn)測(cè)溫，協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)匯集的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理，在保證數(shù)據(jù)精度的同時(shí)，減少數(shù)據(jù)發(fā)送量。

由圖2可知，采用該方法的融合曲線較平滑，波動(dòng)相對(duì)較小，能夠真實(shí)反映溫室環(huán)境變化狀況。

5 結(jié)論

本研究提出一種采用狄克遜準(zhǔn)則剔除采集節(jié)點(diǎn)異常數(shù)據(jù)并進(jìn)行算數(shù)平均融合后發(fā)送到協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)，最后采用自適應(yīng)加權(quán)融合算法對(duì)協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行最終融合處理的溫室控制系統(tǒng)的多傳感器數(shù)據(jù)融合方法。該方法提高了測(cè)量精度，同時(shí)減小了粗大誤差數(shù)據(jù)對(duì)系統(tǒng)的影響，減小了數(shù)據(jù)波動(dòng)，較真實(shí)地反映了溫室環(huán)境狀況，增強(qiáng)了系統(tǒng)可靠性。

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