專利名稱：一種基于粗糙集bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的多傳感器融合物聯(lián)網(wǎng)試驗(yàn)平臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及物聯(lián)網(wǎng)多傳感器試驗(yàn)平臺(tái)，尤其涉及一種基于粗糙集BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的多傳感器融合物聯(lián)網(wǎng)試驗(yàn)平臺(tái)。
背景技術(shù)：
在實(shí)際物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中常使用多傳感器對(duì)多種特征量進(jìn)行監(jiān)測(cè)(如振動(dòng)、溫度、濕度、壓力、流量等)，并對(duì)這些傳感器的信息進(jìn)行融合，得到目標(biāo)的一致性解釋與描述。其核心是選擇合適的融合算法，要求具有魯棒性、并行處理的能力，還要保證運(yùn)算速度和給定的精度。而人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是由大量的基本神經(jīng)元相互連接而成，能夠進(jìn)行分布式并行處理和非線性轉(zhuǎn)換，具有強(qiáng)大的學(xué)習(xí)和總結(jié)歸納的功能，處理速度快，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間小的優(yōu)點(diǎn)，恰恰能滿足多傳感器系統(tǒng)對(duì)融合算法的要求。運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為數(shù)據(jù)融合模型時(shí)，網(wǎng)絡(luò)的輸入信息是多傳感器對(duì)目標(biāo)的各種測(cè)量參數(shù)，網(wǎng)絡(luò)的輸出是對(duì)目標(biāo)的模式識(shí)別、或分類結(jié)果、 或其它響應(yīng)結(jié)果。還有，傳統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在融合方面也具有一定的局限性，它不具備對(duì)輸入樣本空間的預(yù)處理功能。當(dāng)輸入特征量維數(shù)較大時(shí)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜，訓(xùn)練時(shí)間大大延長(zhǎng)， 而且實(shí)時(shí)性也不好。針對(duì)以上缺陷，將粗糙集引入到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的融合模型中，利用粗糙集屬性約簡(jiǎn)而不改變分類能力的特點(diǎn)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)并行處理能力以及強(qiáng)大的容錯(cuò)能力的優(yōu)點(diǎn)，先對(duì)輸入特征量進(jìn)行降維操作，消除冗余屬性，再經(jīng)由神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練，達(dá)到精簡(jiǎn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，加快網(wǎng)絡(luò)收斂速度，提高實(shí)時(shí)性的目的。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)以上算法，提供一種多傳感器融合物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，能夠完全運(yùn)行并驗(yàn)證這種算法的可行性。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種基于粗糙集BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的多傳感器融合物聯(lián)網(wǎng)試驗(yàn)平臺(tái)，由主機(jī)系統(tǒng)、前端節(jié)點(diǎn)以及物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線控制系統(tǒng)組成；物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線控制系統(tǒng)包括核心處理器、無(wú)線節(jié)點(diǎn)模塊和射頻模塊；核心處理器通過射頻模塊無(wú)線連接無(wú)線節(jié)點(diǎn)模塊；核心處理器分別并聯(lián)接入控制主機(jī)內(nèi)部的SD卡、攝像頭、WIFI模塊、感應(yīng)傳感器以及音頻外設(shè)；核心處理器通過 GSM模塊與用戶手機(jī)進(jìn)行無(wú)線連接；前端節(jié)點(diǎn)包括煙霧傳感器、溫度傳感器、CO氣體傳感器、溫度傳感器、玻璃傳感器、RFID傳感器。無(wú)線節(jié)點(diǎn)模塊內(nèi)部設(shè)有節(jié)點(diǎn)模塊核心處理器，通過節(jié)點(diǎn)模塊核心處理器采集各類傳感器的數(shù)據(jù)信息或狀態(tài)，并通過射頻模塊發(fā)送給控制主機(jī)，并且根據(jù)控制主機(jī)發(fā)布的控制命令實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)操作。主機(jī)系統(tǒng)包括液晶顯示屏、VGA模塊、攝像頭模塊、手機(jī)模塊、USB鼠標(biāo)/鍵盤。
3[0010]采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，使物聯(lián)網(wǎng)多傳感器的基于粗糙集的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的融合算法能夠在一臺(tái)實(shí)際物聯(lián)網(wǎng)試驗(yàn)平臺(tái)中進(jìn)行測(cè)試試驗(yàn)，使用多傳感器對(duì)多種特征量進(jìn)行監(jiān)測(cè)(如振動(dòng)、溫度、濕度、壓力、流量等)，并對(duì)這些傳感器的信息進(jìn)行融合，得到目標(biāo)的一致性解釋、描述及驗(yàn)證。

下面根據(jù)附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一種基于粗糙集BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的多傳感器融合物聯(lián)網(wǎng)試驗(yàn)平臺(tái)的原理結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例一種物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中基于粗糙集BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的多傳感器無(wú)線節(jié)點(diǎn)部分原理結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、核心處理器；2、無(wú)線節(jié)點(diǎn)模塊；3、射頻模塊；4、GSM模塊；5、SD卡；6、攝像頭；7、 WIFI模塊；8、感應(yīng)傳感器；9、音頻外設(shè)；10、用戶手機(jī)；21、節(jié)點(diǎn)模塊核心處理器；22、煙霧傳感器；23、溫度傳感器；24、CO氣體傳感器；25、溫度傳感器；26、玻璃傳感器；27、RFID傳感器。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型的多傳感器試驗(yàn)平臺(tái)包括主機(jī)系統(tǒng)、前端節(jié)點(diǎn)以及物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線控制系統(tǒng)，其物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線控制系統(tǒng)由ARM9核心處理器1、無(wú)線節(jié)點(diǎn)模塊2以及射頻模塊3組成，ARM9核心處理器1設(shè)置于控制主機(jī)內(nèi)部，核心處理器1外部設(shè)有射頻模塊3并且與此射頻模塊3為互逆關(guān)系，核心處理器1通過射頻模塊3無(wú)線連接無(wú)線節(jié)點(diǎn)模塊2 ；核心處理器1分別并聯(lián)接入控制主機(jī)內(nèi)部的SD卡5、攝像頭6、WIFI模塊7、感應(yīng)傳感器8以及音頻外設(shè)9，此外，核心處理器1通過GSM模塊4與用戶手機(jī)10進(jìn)行無(wú)線連接。主要工作原理控制主機(jī)通過核心處理器1控制射頻模塊3實(shí)現(xiàn)無(wú)線節(jié)點(diǎn)的信息匯總和處理，并通過 GSM模塊4利用短信和彩信的方式通知用戶手機(jī)10并接收短信命令進(jìn)行后續(xù)處理，以此實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線控制。本實(shí)用新型的物聯(lián)網(wǎng)試驗(yàn)平臺(tái)的主機(jī)系統(tǒng)包括液晶顯示屏，還可以擴(kuò)展VGA模塊、攝像頭模塊、手機(jī)模塊、USB鼠標(biāo)/鍵盤等外設(shè)設(shè)備；前端節(jié)點(diǎn)包括煙霧傳感器22、溫度傳感器23、CO氣體傳感器對(duì)、溫度傳感器25、玻璃傳感器26、RFID傳感器27。如圖2所示，本實(shí)用新型的物聯(lián)網(wǎng)試驗(yàn)平臺(tái)中，無(wú)線節(jié)點(diǎn)模塊2內(nèi)部設(shè)有MSP430 核心處理器21，此MSP430核心處理器21分別連接煙霧傳感器22、溫度傳感器23、CO氣體傳感器對(duì)、溫度傳感器25、玻璃傳感器26、RFID傳感器27，此無(wú)線節(jié)點(diǎn)模塊2基于MSP430 核心處理器設(shè)計(jì)并通過MSP430采集各類傳感器的數(shù)據(jù)信息或狀態(tài)，并通過射頻模塊3發(fā)送給控制主機(jī)且可通過射頻模塊接收主機(jī)的控制命令實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)操作。
權(quán)利要求1.一種基于粗糙集BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的多傳感器融合物聯(lián)網(wǎng)試驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于由主機(jī)系統(tǒng)、前端節(jié)點(diǎn)以及物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線控制系統(tǒng)組成；物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線控制系統(tǒng)包括核心處理器、無(wú)線節(jié)點(diǎn)模塊和射頻模塊；所述的核心處理器通過射頻模塊無(wú)線連接無(wú)線節(jié)點(diǎn)模塊；所述的核心處理器分別并聯(lián)接入控制主機(jī)內(nèi)部的SD卡、攝像頭、WIFI模塊、感應(yīng)傳感器以及音頻外設(shè)；所述的核心處理器通過GSM模塊與用戶手機(jī)進(jìn)行無(wú)線連接；所述的前端節(jié)點(diǎn)包括煙霧傳感器、溫度傳感器、CO氣體傳感器、溫度傳感器、玻璃傳感器、RFID傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于粗糙集BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的多傳感器融合物聯(lián)網(wǎng)試驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于所述的無(wú)線節(jié)點(diǎn)模塊內(nèi)部設(shè)有節(jié)點(diǎn)模塊核心處理器，通過所述的節(jié)點(diǎn)模塊核心處理器采集各類傳感器的數(shù)據(jù)信息或狀態(tài)，并通過射頻模塊發(fā)送給控制主機(jī)，并且根據(jù)控制主機(jī)發(fā)布的控制命令實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)操作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于粗糙集BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的多傳感器融合物聯(lián)網(wǎng)試驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于所述的主機(jī)系統(tǒng)包括液晶顯示屏、VGA模塊、攝像頭模塊、手機(jī)模塊、USB鼠標(biāo)/ 鍵盤。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種基于粗糙集BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的多傳感器融合物聯(lián)網(wǎng)試驗(yàn)平臺(tái)，由主機(jī)系統(tǒng)、前端節(jié)點(diǎn)以及物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線控制系統(tǒng)組成；物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線控制系統(tǒng)包括核心處理器、無(wú)線節(jié)點(diǎn)模塊和射頻模塊；所述的核心處理器通過射頻模塊無(wú)線連接無(wú)線節(jié)點(diǎn)模塊；所述的核心處理器分別并聯(lián)接入控制主機(jī)內(nèi)部的SD卡、攝像頭、WIFI模塊、感應(yīng)傳感器以及音頻外設(shè)；所述的核心處理器通過GSM模塊與用戶手機(jī)進(jìn)行無(wú)線連接；所述的前端節(jié)點(diǎn)包括煙霧傳感器、溫度傳感器、CO氣體傳感器、溫度傳感器、玻璃傳感器、RFID傳感器。采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，使物聯(lián)網(wǎng)多傳感器的基于粗糙集的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的融合算法能夠在一臺(tái)實(shí)際物聯(lián)網(wǎng)試驗(yàn)平臺(tái)中進(jìn)行測(cè)試試驗(yàn)。
文檔編號(hào)H04W84/18GK202103712SQ20112023587
公開日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2011年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月6日
發(fā)明者李偉, 楊恒, 林曉, 王翊 申請(qǐng)人:無(wú)錫泛太科技有限公司