一種自動(dòng)化儀表的顯示器驅(qū)動(dòng)裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種自動(dòng)化儀表的顯示器驅(qū)動(dòng)裝置，該自動(dòng)化儀表的顯示器驅(qū)動(dòng)裝置包括：顯示器、滑槽、安裝板、行程控制片、觸發(fā)行程開(kāi)關(guān)、滑槽塊、曲柄連桿、電機(jī)；顯示器下端設(shè)置角度轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，角度轉(zhuǎn)動(dòng)裝置設(shè)有電機(jī)，電機(jī)帶動(dòng)曲柄連桿轉(zhuǎn)動(dòng)，安裝板下方設(shè)有一滑槽塊，滑槽塊內(nèi)有一滑槽，曲柄連桿末端設(shè)有行程控制片，行程控制片一側(cè)設(shè)有觸發(fā)行程開(kāi)關(guān)。本發(fā)明可以使平面顯示器在左右水平方向上轉(zhuǎn)動(dòng)，或使其在上下方向上升降，或使其在前后方向上也傾斜動(dòng)作，不僅如此，通過(guò)電動(dòng)馬達(dá)容易且可靠地來(lái)驅(qū)動(dòng)這些運(yùn)動(dòng)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種自動(dòng)化儀表的顯示器驅(qū)動(dòng)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于電器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種自動(dòng)化儀表的顯示器驅(qū)動(dòng)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 作為現(xiàn)有的顯示器的驅(qū)動(dòng)裝置，具有通過(guò)電動(dòng)馬達(dá)而驅(qū)動(dòng)平面顯示器在左右水平 方向上轉(zhuǎn)動(dòng)、且通過(guò)電動(dòng)馬達(dá)而驅(qū)動(dòng)該平面顯示器也在傾斜方向傾斜動(dòng)作的裝置。此外，還 有通過(guò)手動(dòng)使顯示器在左右水平方向上轉(zhuǎn)動(dòng)或在前后方向上也傾斜動(dòng)作的裝置、或者通過(guò) 手動(dòng)使顯示器在上下方向上升降或在前后方向上傾斜動(dòng)作(傾斜）的裝置。但是，上述現(xiàn)有 的裝置都不是如下這樣的裝置，即：使顯示器在左右水平方向上轉(zhuǎn)動(dòng)，或使其在上下方向上 升降，或使其在前后方向上也傾斜動(dòng)作，而且，通過(guò)電動(dòng)馬達(dá)來(lái)驅(qū)動(dòng)這些動(dòng)作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種自動(dòng)化儀表的顯示器驅(qū)動(dòng)裝置，旨在解決顯示器不能 夠?qū)崿F(xiàn)自行角度轉(zhuǎn)動(dòng)的問(wèn)題。
[0004] 本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，自動(dòng)化儀表的顯示器驅(qū)動(dòng)裝置，所述自動(dòng)化儀表的顯示器 驅(qū)動(dòng)裝置包括:顯示器、滑槽、安裝板、行程控制片、觸發(fā)行程開(kāi)關(guān)、滑槽塊、曲柄連桿、電機(jī)；
[0005] 顯示器下端設(shè)置角度轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，角度轉(zhuǎn)動(dòng)裝置設(shè)有電機(jī)，電機(jī)帶動(dòng)曲柄連桿轉(zhuǎn)動(dòng)， 安裝板下方設(shè)有一滑槽塊，滑槽塊內(nèi)有一滑槽，曲柄連桿末端設(shè)有行程控制片，行程控制片 一側(cè)設(shè)有觸發(fā)行程開(kāi)關(guān)；
[0006] 所述曲柄連桿末端還設(shè)有一行程控制片，行程控制片一側(cè)設(shè)有觸發(fā)行程開(kāi)關(guān)；
[0007] 所述曲柄連桿穿入滑槽在電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)滑槽塊繞安裝板轉(zhuǎn)動(dòng)；
[0008] 所述驅(qū)動(dòng)裝置還設(shè)有遙控器進(jìn)行遠(yuǎn)程操作；
[0009] 進(jìn)一步，所述顯示器的圖像迭代模型表示為：
[0011 ]其中，X為所述目標(biāo)圖像，Μ為系統(tǒng)矩陣，G為所述投影數(shù)據(jù)，i表示迭代次數(shù)，X,表示 第i次迭代后得到的迭代結(jié)果;λ表示收斂系數(shù)，且λe (〇，1)，MT表示對(duì)矩陣Μ的轉(zhuǎn)置;設(shè)置所 述目標(biāo)圖像的初始值，并根據(jù)預(yù)先設(shè)置的迭代次數(shù)利用所述迭代模型對(duì)所述目標(biāo)圖像中的 每個(gè)像素點(diǎn)進(jìn)行迭代更新，獲取所述目標(biāo)圖像，所述迭代模型中的像素點(diǎn)的當(dāng)前灰度值與 前次迭代的灰度值一致逼近;所述將目標(biāo)圖像中灰度值小于〇的像素點(diǎn)置零；
[0012]圖像迭代的目標(biāo)函數(shù)為：
[0014] 其中，RieRMXN，Δ表示所述第一非負(fù)圖像或所述第二非負(fù)圖像，R
[0015] ,Δ表示從Δ中提取的圖像塊，I I I |2表示2-范數(shù)，I I I |1表示1-范數(shù)，γ為正則化 參數(shù)，D表示過(guò)完備字典，αι為第i個(gè)圖像塊心△對(duì)應(yīng)的稀疏系數(shù)，Γ為所有圖像塊的稀疏系 數(shù)集合。
[0016] 進(jìn)一步，所述遙控器設(shè)置有數(shù)據(jù)聚合模塊，所述數(shù)據(jù)聚合模塊的數(shù)據(jù)聚合方法具 體包括：
[0017] 步驟一、部署無(wú)線(xiàn)傳感器節(jié)點(diǎn)：在面積為S = WXL的檢測(cè)區(qū)域內(nèi)，將無(wú)線(xiàn)傳感器節(jié) 點(diǎn)部署在檢測(cè)區(qū)域，基站部署在檢測(cè)區(qū)域外，基站用于接收和處理整個(gè)無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)收集 到的數(shù)據(jù)信息；
[0018] 步驟二、選擇簇頭:將整個(gè)檢測(cè)區(qū)域按網(wǎng)格進(jìn)行均勻劃分，使每個(gè)網(wǎng)格的大小形狀 相同，在每個(gè)網(wǎng)格中選擇位置距離網(wǎng)格中心最近的傳感器節(jié)點(diǎn)作為簇頭，檢測(cè)區(qū)域按照方 形網(wǎng)格均勻劃分，選取方格中距離中心最近的節(jié)點(diǎn)作為簇頭；
[0019] 步驟三、分簇:簇頭選擇完成后，簇頭廣播Cluster{ID，N，Hop}信息，其中，ID為節(jié) 點(diǎn)的編號(hào)，N為Cluster信息轉(zhuǎn)發(fā)的跳數(shù)，且N的初值為0，Η 〇ρ為系統(tǒng)設(shè)定的跳數(shù);處于簇頭附 近的鄰居節(jié)點(diǎn)收到Cluster信息后N增加1再轉(zhuǎn)發(fā)這一信息，直到N=Hop就不再轉(zhuǎn)發(fā)Cluster 信息;簇頭的鄰居節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)Cluster信息后再向?qū)luster信息轉(zhuǎn)發(fā)給自己的鄰居節(jié)點(diǎn)，然 后發(fā)送一個(gè)反饋信息Join {ID，N，Eir，dij，ki}給將Cluster信息轉(zhuǎn)發(fā)給自己的節(jié)點(diǎn)，最終將 Join信息轉(zhuǎn)發(fā)給簇頭表示自己加入該簇，其中，E ir表示該節(jié)點(diǎn)此時(shí)的剩余能量，屯表示兩 節(jié)點(diǎn)間的距離，1^表示該節(jié)點(diǎn)能夠監(jiān)測(cè)得到的數(shù)據(jù)包的大?。蝗绻粋€(gè)節(jié)點(diǎn)收到了多個(gè) Cluster信息，節(jié)點(diǎn)就選擇N值小的加入該簇，若N相等節(jié)點(diǎn)就隨便選擇一個(gè)簇并加入到該 簇;如果節(jié)點(diǎn)沒(méi)有收到Cluster信息，則節(jié)點(diǎn)發(fā)送Help信息，加入離自己最近的一個(gè)簇；
[0020] 其中，得到每個(gè)節(jié)點(diǎn)初始的剩余能量Eir后，就可以通過(guò)LEACH能耗模型來(lái)估算節(jié)點(diǎn) 能量的剩余值，例如進(jìn)行了 Μ輪后，一輪為傳感器節(jié)點(diǎn)得到監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)然后將數(shù)據(jù)逐層上傳， 最終將數(shù)據(jù)傳輸給基站的這一過(guò)程為一輪，節(jié)點(diǎn)的剩余能量可以估算為:E = Eir-M(Etx+Erx) = Eir-M(2kEeiec+kefree- spac;e-ampd2)，Eir即為節(jié)點(diǎn)反饋給簇頭的剩余能量，LEACH能耗模型是 LEACH協(xié)議提出的傳感器在發(fā)送和接收數(shù)據(jù)時(shí)能量消耗的消耗模型，具體表達(dá)形式為：
[0022] Erx(k) = Ere-elec(k) = kEelec ；
[0023] 其中，Eelec表示無(wú)線(xiàn)收發(fā)電路能耗，￡free-space- amp和etw。-way-amp分別表示自由空間模 型和多路消耗模型的放大器能耗，do是常數(shù)，d是通信節(jié)點(diǎn)相隔距離，k為要發(fā)送或接收的數(shù) 據(jù)位數(shù)，E tx(k，d)和Erx(k)分別表示傳感器發(fā)送和接收數(shù)據(jù)時(shí)的能耗;通過(guò)LEACH能耗模型 即可得到節(jié)點(diǎn)的剩余能量；
[0024]步驟四、簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成簡(jiǎn)單圖模型:通過(guò)步驟三得到簇內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)在簇內(nèi)所處的 位置，將每個(gè)節(jié)點(diǎn)當(dāng)做圖的一個(gè)頂點(diǎn)，每?jī)蓚€(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)間用邊相連接；
[0025]步驟五、簇內(nèi)權(quán)值的計(jì)算:通過(guò)步驟三，簇頭獲取簇內(nèi)成員節(jié)點(diǎn)的Eir、dij和ki，計(jì)算 相鄰兩節(jié)點(diǎn)i，j之間的權(quán)值，權(quán)值的計(jì)算公式為：
[0026] Wij = ai(Eir+Ejr)+a2dij+a3(ki+kj)
[0027] 其中，Ejr、kj分另表示節(jié)點(diǎn)j的剩余能量和節(jié)點(diǎn)j能夠監(jiān)測(cè)得的數(shù)據(jù)的大小，且ai+a2 +a3=l，這樣系統(tǒng)就可以根據(jù)系統(tǒng)對(duì)E ir、cU滅匕所要求的比重不同調(diào)整&1的值而得到滿(mǎn)足 不同需要的權(quán)值；
[0028]步驟六、簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)構(gòu)建最小生成樹(shù):根據(jù)步驟四得到的簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的簡(jiǎn)單圖模 型和步驟五得到的權(quán)值，根據(jù)Prim最小生成樹(shù)算法的定義構(gòu)建簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)最小生成樹(shù)；
[0029]步驟七、簇內(nèi)數(shù)據(jù)聚合:簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)的最小生成樹(shù)構(gòu)造完成后，傳感器節(jié)點(diǎn)開(kāi)始正常 工作，從最低一級(jí)傳感器節(jié)點(diǎn)開(kāi)始，將收集的數(shù)據(jù)傳給父節(jié)點(diǎn)，父節(jié)點(diǎn)將自己收集的數(shù)據(jù)和 子節(jié)點(diǎn)傳來(lái)的數(shù)據(jù)聚合后再傳給自己的父節(jié)點(diǎn)，最終將聚合數(shù)據(jù)傳輸給簇頭；
[0030] 其中，父節(jié)點(diǎn)為在最小生成樹(shù)中按照數(shù)據(jù)的傳輸方向匯聚數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)稱(chēng)為父節(jié) 點(diǎn)，將數(shù)據(jù)傳輸給父節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)為子節(jié)點(diǎn)；
[0031] 步驟八、簇頭權(quán)值的計(jì)算：通過(guò)步驟三分簇完成后，簇頭獲得整個(gè)簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)的位 置、節(jié)點(diǎn)剩余能量和傳感器節(jié)點(diǎn)可能監(jiān)測(cè)得到數(shù)據(jù)的大小信息，其中Ec；i r = Elr+E2r+H_+Eii^ 示整個(gè)簇的剩余能量值，Kca表示簇頭聚合的數(shù)據(jù)大小，表示相鄰簇頭間的距離，對(duì)相鄰 兩簇頭i，j之間權(quán)值進(jìn)行計(jì)算，權(quán)值的公式定義為：
[0032] ff i j = bi (Ecir+Ecjr) +b2Di j+b3 (Kci+Kcj)
[0033] 其中，Ecjr和1(。」分別表示簇頭j的剩余能量值和簇頭j聚合的數(shù)據(jù)大小，且h+bdbs =1，系統(tǒng)根據(jù)系統(tǒng)對(duì)要求的比重不同調(diào)整h的值而得到滿(mǎn)足不同需要的權(quán)值； [0034]步驟九、簇頭節(jié)點(diǎn)構(gòu)成簡(jiǎn)單圖模型:將每個(gè)簇頭當(dāng)做圖的一個(gè)頂點(diǎn)，相鄰簇頭之間 用邊相連接，每條邊的權(quán)值由步驟八中的權(quán)值計(jì)算公式得到；
[0035] 步驟十、簇頭節(jié)點(diǎn)構(gòu)建最小生成樹(shù)：由步驟八給出的簇頭節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的簡(jiǎn)單圖模型 后，根據(jù)Prim最小生成樹(shù)算法的定義來(lái)構(gòu)建最小生成樹(shù)；
[0036] 步驟十一、簇頭數(shù)據(jù)聚合:簇頭節(jié)點(diǎn)的最小生成樹(shù)構(gòu)造完成后，從最低一級(jí)簇頭開(kāi) 始，將收集的數(shù)據(jù)傳給父節(jié)點(diǎn)，父節(jié)點(diǎn)將自己聚合的數(shù)據(jù)和子節(jié)點(diǎn)傳來(lái)的數(shù)據(jù)聚合后再傳 給自己的父節(jié)點(diǎn)，最終將聚合數(shù)據(jù)傳輸給基站；
[0037] 步驟十二、均衡節(jié)點(diǎn)能耗:為了平衡節(jié)點(diǎn)能量的消耗，防止節(jié)點(diǎn)過(guò)快死亡，維持簇 正常運(yùn)行，每進(jìn)行Μ輪以后，就重新選擇簇頭，然后重新進(jìn)行前面的步驟，其中，節(jié)點(diǎn)的能耗 可由LEACH能耗模型進(jìn)行估算；
[0038] 步驟十三、簇的維持:簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)死亡后，就可能會(huì)造成簇內(nèi)的最小生成樹(shù)路徑失 效，所以在節(jié)點(diǎn)即將死亡前，節(jié)點(diǎn)發(fā)送一個(gè)Die信息給簇頭，表示自己即將死亡，簇頭接收這 一信息后，簇頭就開(kāi)始對(duì)簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)重新構(gòu)建最小生成樹(shù)。
[0039] 進(jìn)一步，所述驅(qū)動(dòng)裝置與遙控器通過(guò)無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)通訊，所述無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)的安全接 入方法采用單播模式，具體包括:主動(dòng)發(fā)起方式和被動(dòng)發(fā)起方式;單播模式是無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)中 單個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)接入網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器；
[0040] 主動(dòng)發(fā)起方式，是網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器發(fā)起握手具體實(shí)現(xiàn)步驟如下：
[0041] 步驟一，網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器發(fā)送經(jīng)過(guò)密鑰kA加密的信息Msgl給傳感器節(jié)點(diǎn)A，Msgl中包括 用于產(chǎn)生成對(duì)臨時(shí)密鑰的隨機(jī)數(shù)Nonce_BNC，及傳感器節(jié)點(diǎn)身份ID_A;
[0042] 步驟二，BN_A生成的隨機(jī)數(shù)收到Msgl之后，驗(yàn)證身份ID_A;若驗(yàn)證成功，則生成BN_ A生成的隨機(jī)數(shù)，并將經(jīng)過(guò)密鑰kA加密的信息Msg2發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器，否則丟棄該信息； [0043]步驟三，網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器收到Msg2之后，驗(yàn)證BNC生成的隨機(jī)數(shù);若驗(yàn)證成功，則用PRF 函數(shù)結(jié)合隨機(jī)數(shù)生成并裝入成對(duì)臨時(shí)密鑰，然后在A(yíng)ES-CBC-MAC模式下使用密鑰kA計(jì)算出 ⑴^^六生成的隨機(jī)數(shù)，ID_A}的消息完整性認(rèn)證碼KMAC，并將KMAC作為Msg3發(fā)送給傳感器節(jié) 點(diǎn)A，否則丟棄該信息；
[0044] 步驟四，傳感器節(jié)點(diǎn)A收到Msg3之后，在A(yíng)ES-CBC-MAC模式下使用自己的密鑰kA根 據(jù)相應(yīng)信息計(jì)算出KMAC'，將接收到的KMAC與計(jì)算出的KMAC '進(jìn)行比對(duì)，若一致，則傳感器節(jié) 點(diǎn)A用PRF函數(shù)結(jié)合隨機(jī)數(shù)生成并裝入成對(duì)臨時(shí)密鑰，改進(jìn)型的4-Way Handshake完成，否則 丟棄該信息；
[0045] 某傳感器節(jié)點(diǎn)指標(biāo)超過(guò)門(mén)限值Wi時(shí)，被動(dòng)發(fā)起方式，是相應(yīng)傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)起握手 具體實(shí)現(xiàn)步驟如下：
[0046] 步驟一，傳感器節(jié)點(diǎn)A發(fā)送經(jīng)過(guò)密鑰kA加密的信息Msgl給網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器，Msgl中包括 用于產(chǎn)生成對(duì)臨時(shí)密鑰的隨機(jī)數(shù)Nonce_BNC，及傳感器節(jié)點(diǎn)身份ID_A;
[0047]步驟二，網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器收到Msgl之后，驗(yàn)證身份ID_A;若驗(yàn)證成功，則生成隨機(jī)數(shù) Nonce_BNC，并將經(jīng)過(guò)密鑰kA加密的信息Msg2發(fā)送給傳感器節(jié)點(diǎn)A，否則丟棄該信息；
[0048]步驟三，傳感器節(jié)點(diǎn)A收到Msg2之后，驗(yàn)證傳感器節(jié)點(diǎn)A生成的隨機(jī)數(shù)Nonce_A;若 驗(yàn)證成功，則用PRF函數(shù)結(jié)合隨機(jī)數(shù)生成并裝入成對(duì)臨時(shí)密鑰，然后在A(yíng)ES-CBC-MAC模式下 使用密鑰kA計(jì)算出{81六生成的隨機(jī)數(shù)，ID_A}的消息完整性認(rèn)證碼KMAC，并將KMAC作為 Msg3發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器，否則丟棄該信息；
[0049] 步驟四，網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器收到Msg3之后，在A(yíng)ES-CBC-MAC模式下使用密鑰kA根據(jù)相應(yīng)信 息計(jì)算出KMAC '，將接收到的KMAC與計(jì)算出的KMAC '進(jìn)行比對(duì)，若一致，貝IJ網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器用PRF 函數(shù)結(jié)合隨機(jī)數(shù)生成并裝入成對(duì)臨時(shí)密鑰，改進(jìn)型的4-Way Handshake完成，否則丟棄該信 息。
[0050] 本發(fā)明提供的自動(dòng)化儀表的顯示器驅(qū)動(dòng)裝置，具有如下優(yōu)點(diǎn)：可以使平面顯示器 在左右水平方向上轉(zhuǎn)動(dòng)，或使其在上下方向上升降，或使其在前后方向上也傾斜動(dòng)作，不僅 如此，通過(guò)電動(dòng)馬達(dá)容易且可靠地來(lái)驅(qū)動(dòng)這些運(yùn)動(dòng)。使用本發(fā)明可以有效的減少網(wǎng)絡(luò)阻塞， 縮短接入所需時(shí)間，并采用（傳感器節(jié)點(diǎn)(BN)數(shù)量限制)控制兩種模式之間的切換，可有效 降低傳感器節(jié)點(diǎn)(BN)的運(yùn)算量，節(jié)省傳感器節(jié)點(diǎn)(BN)資源。
【附圖說(shuō)明】
[0051] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的自動(dòng)化儀表的顯示器驅(qū)動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0052]圖中：1、顯示器;2、滑槽;3、安裝板;4、行程控制片;5、觸發(fā)行程開(kāi)關(guān);6、滑槽塊;7、 曲柄連桿;8、電機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0053]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明 進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于 限定本發(fā)明。
[0054]下面結(jié)合附圖1對(duì)本發(fā)明的應(yīng)用原理作進(jìn)一步描述。該自動(dòng)化儀表的顯示器驅(qū)動(dòng) 裝置包括：1、顯示器;2、滑槽;3、安裝板;4、行程控制片;5、觸發(fā)行程開(kāi)關(guān);6、滑槽塊;7、曲柄 連桿;8、電機(jī)；
[0055]顯示器1下端設(shè)置角度轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，角度轉(zhuǎn)動(dòng)裝置設(shè)有電機(jī)8,電機(jī)8帶動(dòng)曲柄連桿7 轉(zhuǎn)動(dòng)，安裝板3下方設(shè)有一滑槽塊6,滑槽塊6內(nèi)有一滑槽2,曲柄連桿7末端設(shè)有行程控制片 4，行程控制片4 一側(cè)設(shè)有觸發(fā)行程開(kāi)關(guān)5。
[0056] 所述曲柄連桿7末端還設(shè)有一行程控制片4,行程控制片4 一側(cè)設(shè)有觸發(fā)行程開(kāi)關(guān) 5〇
[0057] 所述曲柄連桿7穿入滑槽2在電機(jī)8轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)滑槽塊繞安裝板3轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0058] 所述驅(qū)動(dòng)裝置還設(shè)有遙控器進(jìn)行遠(yuǎn)程操作。
[0059] 進(jìn)一步，所述顯示器的圖像迭代模型表示為：
[0061]其中，X為所述目標(biāo)圖像，Μ為系統(tǒng)矩陣，G為所述投影數(shù)據(jù)，i表示迭代次數(shù)，Xi表示 第i次迭代后得到的迭代結(jié)果;λ表示收斂系數(shù)，且λe (〇，1)，MT表示對(duì)矩陣Μ的轉(zhuǎn)置;設(shè)置所 述目標(biāo)圖像的初始值，并根據(jù)預(yù)先設(shè)置的迭代次數(shù)利用所述迭代模型對(duì)所述目標(biāo)圖像中的 每個(gè)像素點(diǎn)進(jìn)行迭代更新，獲取所述目標(biāo)圖像，所述迭代模型中的像素點(diǎn)的當(dāng)前灰度值與 前次迭代的灰度值一致逼近;所述將目標(biāo)圖像中灰度值小于〇的像素點(diǎn)置零；
[0062]圖像迭代的目標(biāo)函數(shù)為：
[0064]其中，RieRMXN，Δ表示所述第一非負(fù)圖像或所述第二非負(fù)圖像，R
[0065] ,Δ表示從Δ中提取的圖像塊，| | | |2表示2-范數(shù)，| | | |1表示1-范數(shù)，γ為正則化 參數(shù)，D表示過(guò)完備字典，αι為第i個(gè)圖像塊心△對(duì)應(yīng)的稀疏系數(shù)，Γ為所有圖像塊的稀疏系 數(shù)集合。
[0066] 進(jìn)一步，所述遙控器設(shè)置有數(shù)據(jù)聚合模塊，所述數(shù)據(jù)聚合模塊的數(shù)據(jù)聚合方法具 體包括：
[0067] 步驟一、部署無(wú)線(xiàn)傳感器節(jié)點(diǎn)：在面積為S = WXL的檢測(cè)區(qū)域內(nèi)，將無(wú)線(xiàn)傳感器節(jié) 點(diǎn)部署在檢測(cè)區(qū)域，基站部署在檢測(cè)區(qū)域外，基站用于接收和處理整個(gè)無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)收集 到的數(shù)據(jù)信息；
[0068] 步驟二、選擇簇頭:將整個(gè)檢測(cè)區(qū)域按網(wǎng)格進(jìn)行均勻劃分，使每個(gè)網(wǎng)格的大小形狀 相同，在每個(gè)網(wǎng)格中選擇位置距離網(wǎng)格中心最近的傳感器節(jié)點(diǎn)作為簇頭，檢測(cè)區(qū)域按照方 形網(wǎng)格均勻劃分，選取方格中距離中心最近的節(jié)點(diǎn)作為簇頭；
[0069]步驟三、分簇:簇頭選擇完成后，簇頭廣播Cluster{ID，N，Hop}信息，其中，ID為節(jié) 點(diǎn)的編號(hào)，N為Cluster信息轉(zhuǎn)發(fā)的跳數(shù)，且N的初值為0，Η〇ρ為系統(tǒng)設(shè)定的跳數(shù);處于簇頭附 近的鄰居節(jié)點(diǎn)收到Cluster信息后N增加1再轉(zhuǎn)發(fā)這一信息，直到N=Hop就不再轉(zhuǎn)發(fā)Cluster 信息;簇頭的鄰居節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)Cluster信息后再向?qū)luster信息轉(zhuǎn)發(fā)給自己的鄰居節(jié)點(diǎn)，然 后發(fā)送一個(gè)反饋信息Join {ID，N，Eir，dij，ki}給將Cluster信息轉(zhuǎn)發(fā)給自己的節(jié)點(diǎn)，最終將 Join信息轉(zhuǎn)發(fā)給簇頭表示自己加入該簇，其中，E ir表示該節(jié)點(diǎn)此時(shí)的剩余能量，屯表示兩 節(jié)點(diǎn)間的距離，1^表示該節(jié)點(diǎn)能夠監(jiān)測(cè)得到的數(shù)據(jù)包的大??；如果一個(gè)節(jié)點(diǎn)收到了多個(gè) Cluster信息，節(jié)點(diǎn)就選擇N值小的加入該簇，若N相等節(jié)點(diǎn)就隨便選擇一個(gè)簇并加入到該 簇;如果節(jié)點(diǎn)沒(méi)有收到Cluster信息，則節(jié)點(diǎn)發(fā)送Help信息，加入離自己最近的一個(gè)簇； [0070]其中，得到每個(gè)節(jié)點(diǎn)初始的剩余能量Eir后，就可以通過(guò)LEACH能耗模型來(lái)估算節(jié)點(diǎn) 能量的剩余值，例如進(jìn)行了 Μ輪后，一輪為傳感器節(jié)點(diǎn)得到監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)然后將數(shù)據(jù)逐層上傳， 最終將數(shù)據(jù)傳輸給基站的這一過(guò)程為一輪，節(jié)點(diǎn)的剩余能量可以估算為:E = Eir-M(Etx+Erx) = Eir-M(2kEeiec+kefree- spac;e-ampd2)，Eir即為節(jié)點(diǎn)反饋給簇頭的剩余能量，LEACH能耗模型是 LEACH協(xié)議提出的傳感器在發(fā)送和接收數(shù)據(jù)時(shí)能量消耗的消耗模型，具體表達(dá)形式為：
[0072] Erx(k) = Ere-elec(k) = kEelec ；
[0073] 其中，Eelec表示無(wú)線(xiàn)收發(fā)電路能耗，￡free-space- amp和etw。-way-amp分別表示自由空間模 型和多路消耗模型的放大器能耗，do是常數(shù)，d是通信節(jié)點(diǎn)相隔距離，k為要發(fā)送或接收的數(shù) 據(jù)位數(shù)，E tx(k，d)和Erx(k)分別表示傳感器發(fā)送和接收數(shù)據(jù)時(shí)的能耗;通過(guò)LEACH能耗模型 即可得到節(jié)點(diǎn)的剩余能量；
[0074]步驟四、簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成簡(jiǎn)單圖模型:通過(guò)步驟三得到簇內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)在簇內(nèi)所處的 位置，將每個(gè)節(jié)點(diǎn)當(dāng)做圖的一個(gè)頂點(diǎn)，每?jī)蓚€(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)間用邊相連接；
[0075]步驟五、簇內(nèi)權(quán)值的計(jì)算:通過(guò)步驟三，簇頭獲取簇內(nèi)成員節(jié)點(diǎn)的Eir、dij和ki，計(jì)算 相鄰兩節(jié)點(diǎn)i，j之間的權(quán)值，權(quán)值的計(jì)算公式為：
[0076] Wi j = ai (Eir+E jr) +a2di j+a3 (ki+k j)
[0077] 其中，Ejr、kj分另lj表示節(jié)點(diǎn)j的剩余能量和節(jié)點(diǎn)j能夠監(jiān)測(cè)得的數(shù)據(jù)的大小，且ai+a2 +a3=l，這樣系統(tǒng)就可以根據(jù)系統(tǒng)對(duì)Eir、cU滅匕所要求的比重不同調(diào)整&1的值而得到滿(mǎn)足 不同需要的權(quán)值；
[0078] 步驟六、簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)構(gòu)建最小生成樹(shù):根據(jù)步驟四得到的簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的簡(jiǎn)單圖模 型和步驟五得到的權(quán)值，根據(jù)Prim最小生成樹(shù)算法的定義構(gòu)建簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)最小生成樹(shù)；
[0079]步驟七、簇內(nèi)數(shù)據(jù)聚合:簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)的最小生成樹(shù)構(gòu)造完成后，傳感器節(jié)點(diǎn)開(kāi)始正常 工作，從最低一級(jí)傳感器節(jié)點(diǎn)開(kāi)始，將收集的數(shù)據(jù)傳給父節(jié)點(diǎn)，父節(jié)點(diǎn)將自己收集的數(shù)據(jù)和 子節(jié)點(diǎn)傳來(lái)的數(shù)據(jù)聚合后再傳給自己的父節(jié)點(diǎn)，最終將聚合數(shù)據(jù)傳輸給簇頭；
[0080] 其中，父節(jié)點(diǎn)為在最小生成樹(shù)中按照數(shù)據(jù)的傳輸方向匯聚數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)稱(chēng)為父節(jié) 點(diǎn)，將數(shù)據(jù)傳輸給父節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)為子節(jié)點(diǎn)；
[0081] 步驟八、簇頭權(quán)值的計(jì)算：通過(guò)步驟三分簇完成后，簇頭獲得整個(gè)簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)的位 置、節(jié)點(diǎn)剩余能量和傳感器節(jié)點(diǎn)可能監(jiān)測(cè)得到數(shù)據(jù)的大小信息，其中Ec；i r = Elr+E2r+H_+Eii^ 示整個(gè)簇的剩余能量值，Kca表示簇頭聚合的數(shù)據(jù)大小，Du表示相鄰簇頭間的距離，對(duì)相鄰 兩簇頭i，j之間權(quán)值進(jìn)行計(jì)算，權(quán)值的公式定義為：
[0082] ff i j = bi (Ecir+Ecjr) +b2Di j+b3 (Kci+Kcj)
[0083] 其中，Ecjr和1(?！狗謩e表示簇頭j的剩余能量值和簇頭j聚合的數(shù)據(jù)大小，且h+bdbs =1，系統(tǒng)根據(jù)系統(tǒng)對(duì)要求的比重不同調(diào)整h的值而得到滿(mǎn)足不同需要的權(quán)值； [0084]步驟九、簇頭節(jié)點(diǎn)構(gòu)成簡(jiǎn)單圖模型:將每個(gè)簇頭當(dāng)做圖的一個(gè)頂點(diǎn)，相鄰簇頭之間 用邊相連接，每條邊的權(quán)值由步驟八中的權(quán)值計(jì)算公式得到；
[0085] 步驟十、簇頭節(jié)點(diǎn)構(gòu)建最小生成樹(shù)：由步驟八給出的簇頭節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的簡(jiǎn)單圖模型 后，根據(jù)Prim最小生成樹(shù)算法的定義來(lái)構(gòu)建最小生成樹(shù)；
[0086] 步驟十一、簇頭數(shù)據(jù)聚合:簇頭節(jié)點(diǎn)的最小生成樹(shù)構(gòu)造完成后，從最低一級(jí)簇頭開(kāi) 始，將收集的數(shù)據(jù)傳給父節(jié)點(diǎn)，父節(jié)點(diǎn)將自己聚合的數(shù)據(jù)和子節(jié)點(diǎn)傳來(lái)的數(shù)據(jù)聚合后再傳 給自己的父節(jié)點(diǎn)，最終將聚合數(shù)據(jù)傳輸給基站；
[0087] 步驟十二、均衡節(jié)點(diǎn)能耗:為了平衡節(jié)點(diǎn)能量的消耗，防止節(jié)點(diǎn)過(guò)快死亡，維持簇 正常運(yùn)行，每進(jìn)行Μ輪以后，就重新選擇簇頭，然后重新進(jìn)行前面的步驟，其中，節(jié)點(diǎn)的能耗 可由LEACH能耗模型進(jìn)行估算；
[0088] 步驟十三、簇的維持:簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)死亡后，就可能會(huì)造成簇內(nèi)的最小生成樹(shù)路徑失 效，所以在節(jié)點(diǎn)即將死亡前，節(jié)點(diǎn)發(fā)送一個(gè)Die信息給簇頭，表示自己即將死亡，簇頭接收這 一信息后，簇頭就開(kāi)始對(duì)簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)重新構(gòu)建最小生成樹(shù)。
[0089] 進(jìn)一步，所述驅(qū)動(dòng)裝置與遙控器通過(guò)無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)通訊，所述無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)的安全接 入方法采用單播模式，具體包括:主動(dòng)發(fā)起方式和被動(dòng)發(fā)起方式;單播模式是無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)中 單個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)接入網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器；
[0090] 主動(dòng)發(fā)起方式，是網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器發(fā)起握手具體實(shí)現(xiàn)步驟如下：
[0091] 步驟一，網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器發(fā)送經(jīng)過(guò)密鑰kA加密的信息Msgl給傳感器節(jié)點(diǎn)A，Msgl中包括 用于產(chǎn)生成對(duì)臨時(shí)密鑰的隨機(jī)數(shù)Nonce_BNC，及傳感器節(jié)點(diǎn)身份ID_A;
[0092] 步驟二，BN_A生成的隨機(jī)數(shù)收到Msgl之后，驗(yàn)證身份ID_A;若驗(yàn)證成功，則生成BN_ A生成的隨機(jī)數(shù)，并將經(jīng)過(guò)密鑰k A加密的信息Msg2發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器，否則丟棄該信息； [0093] 步驟三，網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器收到Msg2之后，驗(yàn)證BNC生成的隨機(jī)數(shù);若驗(yàn)證成功，則用PRF 函數(shù)結(jié)合隨機(jī)數(shù)生成并裝入成對(duì)臨時(shí)密鑰，然后在A(yíng)ES-CBC-MAC模式下使用密鑰k A計(jì)算出 ⑴^^六生成的隨機(jī)數(shù)，ID_A}的消息完整性認(rèn)證碼KMAC，并將KMAC作為Msg3發(fā)送給傳感器節(jié) 點(diǎn)A，否則丟棄該信息；
[0094] 步驟四，傳感器節(jié)點(diǎn)A收到Msg3之后，在A(yíng)ES-CBC-MAC模式下使用自己的密鑰kA根 據(jù)相應(yīng)信息計(jì)算出KMAC'，將接收到的KMAC與計(jì)算出的KMAC '進(jìn)行比對(duì)，若一致，則傳感器節(jié) 點(diǎn)A用PRF函數(shù)結(jié)合隨機(jī)數(shù)生成并裝入成對(duì)臨時(shí)密鑰，改進(jìn)型的4-Way Handshake完成，否則 丟棄該信息；
[0095]某傳感器節(jié)點(diǎn)指標(biāo)超過(guò)門(mén)限值Wi時(shí)，被動(dòng)發(fā)起方式，是相應(yīng)傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)起握手 具體實(shí)現(xiàn)步驟如下：
[0096] 步驟一，傳感器節(jié)點(diǎn)A發(fā)送經(jīng)過(guò)密鑰kA加密的信息Msgl給網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器，Msgl中包括 用于產(chǎn)生成對(duì)臨時(shí)密鑰的隨機(jī)數(shù)Nonce_BNC，及傳感器節(jié)點(diǎn)身份ID_A;
[0097]步驟二，網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器收到Msgl之后，驗(yàn)證身份ID_A;若驗(yàn)證成功，則生成隨機(jī)數(shù) Nonce_BNC，并將經(jīng)過(guò)密鑰kA加密的信息Msg2發(fā)送給傳感器節(jié)點(diǎn)A，否則丟棄該信息；
[0098]步驟三，傳感器節(jié)點(diǎn)A收到Msg2之后，驗(yàn)證傳感器節(jié)點(diǎn)A生成的隨機(jī)數(shù)Nonce_A;若 驗(yàn)證成功，則用PRF函數(shù)結(jié)合隨機(jī)數(shù)生成并裝入成對(duì)臨時(shí)密鑰，然后在A(yíng)ES-CBC-MAC模式下 使用密鑰kA計(jì)算出{81六生成的隨機(jī)數(shù)，ID_A}的消息完整性認(rèn)證碼KMAC，并將KMAC作為 Msg3發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器，否則丟棄該信息；
[0099] 步驟四，網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器收到Msg3之后，在A(yíng)ES-CBC-MAC模式下使用密鑰kA根據(jù)相應(yīng)信 息計(jì)算出KMAC '，將接收到的KMAC與計(jì)算出的KMAC '進(jìn)行比對(duì)，若一致，貝IJ網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器用PRF 函數(shù)結(jié)合隨機(jī)數(shù)生成并裝入成對(duì)臨時(shí)密鑰，改進(jìn)型的4-Way Handshake完成，否則丟棄該信 息。
[0100]該裝置在遙控器的操作下實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)，曲柄連桿7穿入滑槽2在電機(jī)8轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)滑 槽塊6繞安裝板3轉(zhuǎn)動(dòng)，相應(yīng)推動(dòng)安裝板3繞鉸接軸心轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)液晶顯示器角度調(diào)整，曲柄連 桿7末端還設(shè)有一行程控制片4,當(dāng)電機(jī)8帶動(dòng)曲柄連桿7正反轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)行程控制片4隨之轉(zhuǎn)動(dòng) 到達(dá)極限時(shí)觸發(fā)行程開(kāi)關(guān)5動(dòng)作停止角度調(diào)整。
[0101]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種自動(dòng)化儀表的顯示器驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述自動(dòng)化儀表的顯示器驅(qū)動(dòng)裝 置包括:顯示器、滑槽、安裝板、行程控制片、觸發(fā)行程開(kāi)關(guān)、滑槽塊、曲柄連桿、電機(jī)； 顯示器下端設(shè)置角度轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，角度轉(zhuǎn)動(dòng)裝置設(shè)有電機(jī)，電機(jī)帶動(dòng)曲柄連桿轉(zhuǎn)動(dòng)，安裝 板下方設(shè)有一滑槽塊，滑槽塊內(nèi)有一滑槽，曲柄連桿末端設(shè)有行程控制片，行程控制片一側(cè) 設(shè)有觸發(fā)行程開(kāi)關(guān)； 所述曲柄連桿末端還設(shè)有一行程控制片，行程控制片一側(cè)設(shè)有觸發(fā)行程開(kāi)關(guān)； 所述曲柄連桿穿入滑槽在電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)滑槽塊繞安裝板轉(zhuǎn)動(dòng)； 所述驅(qū)動(dòng)裝置還設(shè)有遙控器進(jìn)行遠(yuǎn)程操作。2. 如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)化儀表的顯示器驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述顯示器的圖像 迭代模型表示為：其中，X為所述目標(biāo)圖像，M為系統(tǒng)矩陣，G為所述投影數(shù)據(jù)，i表示迭代次數(shù)，X1表示第i次 迭代后得到的迭代結(jié)果;λ表示收斂系數(shù)，且λe (〇，I)，MT表示對(duì)矩陣M的轉(zhuǎn)置;設(shè)置所述目 標(biāo)圖像的初始值，并根據(jù)預(yù)先設(shè)置的迭代次數(shù)利用所述迭代模型對(duì)所述目標(biāo)圖像中的每個(gè) 像素點(diǎn)進(jìn)行迭代更新，獲取所述目標(biāo)圖像，所述迭代模型中的像素點(diǎn)的當(dāng)前灰度值與前次 迭代的灰度值一致逼近;所述將目標(biāo)圖像中灰度值小于〇的像素點(diǎn)置零； 圖像迭代的目標(biāo)函數(shù)為：其中，R1GRMXtA表示所述第一非負(fù)圖像或所述第二非負(fù)圖像，R i Δ表示從Δ中提取的圖像塊，I I I I 2表示2-范數(shù)，I I I 11表示1-范數(shù)，γ為正則化參數(shù)，D 表示過(guò)完備字典，Ct1為第i個(gè)圖像塊心△對(duì)應(yīng)的稀疏系數(shù)，Γ為所有圖像塊的稀疏系數(shù)集合。3. 如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)化儀表的顯示器驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述遙控器設(shè)置有 數(shù)據(jù)聚合模塊，所述數(shù)據(jù)聚合模塊的數(shù)據(jù)聚合方法具體包括： 步驟一、部署無(wú)線(xiàn)傳感器節(jié)點(diǎn)：在面積為S=WXL的檢測(cè)區(qū)域內(nèi)，將無(wú)線(xiàn)傳感器節(jié)點(diǎn)部 署在檢測(cè)區(qū)域，基站部署在檢測(cè)區(qū)域外，基站用于接收和處理整個(gè)無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)收集到的 數(shù)據(jù)信息； 步驟二、選擇簇頭：將整個(gè)檢測(cè)區(qū)域按網(wǎng)格進(jìn)行均勻劃分，使每個(gè)網(wǎng)格的大小形狀相 同，在每個(gè)網(wǎng)格中選擇位置距離網(wǎng)格中心最近的傳感器節(jié)點(diǎn)作為簇頭，檢測(cè)區(qū)域按照方形 網(wǎng)格均勻劃分，選取方格中距離中心最近的節(jié)點(diǎn)作為簇頭； 步驟三、分簇:簇頭選擇完成后，簇頭廣播Cluster{ID，N，H〇p}信息，其中，ID為節(jié)點(diǎn)的 編號(hào)，N為Cluster信息轉(zhuǎn)發(fā)的跳數(shù)，且N的初值為0，Η〇ρ為系統(tǒng)設(shè)定的跳數(shù);處于簇頭附近的 鄰居節(jié)點(diǎn)收到Cluster信息后N增加1再轉(zhuǎn)發(fā)這一信息，直到N = Hop就不再轉(zhuǎn)發(fā)Cluster信 息;簇頭的鄰居節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)Cluster信息后再向?qū)luster信息轉(zhuǎn)發(fā)給自己的鄰居節(jié)點(diǎn)，然后 發(fā)送一個(gè)反饋信息Join {ID，N，Eir，dij，ki}給將Cluster信息轉(zhuǎn)發(fā)給自己的節(jié)點(diǎn)，最終將Join 信息轉(zhuǎn)發(fā)給簇頭表示自己加入該簇，其中，E ir表示該節(jié)點(diǎn)此時(shí)的剩余能量，屯表示兩節(jié)點(diǎn) 間的距離，1^表示該節(jié)點(diǎn)能夠監(jiān)測(cè)得到的數(shù)據(jù)包的大小;如果一個(gè)節(jié)點(diǎn)收到了多個(gè)Cluster 信息，節(jié)點(diǎn)就選擇N值小的加入該簇，若N相等節(jié)點(diǎn)就隨便選擇一個(gè)簇并加入到該簇;如果節(jié) 點(diǎn)沒(méi)有收到Cluster信息，則節(jié)點(diǎn)發(fā)送Help信息，加入離自己最近的一個(gè)簇； 其中，得到每個(gè)節(jié)點(diǎn)初始的剩余能量Eir后，就可以通過(guò)LEACH能耗模型來(lái)估算節(jié)點(diǎn)能量 的剩余值，例如進(jìn)行了 M輪后，一輪為傳感器節(jié)點(diǎn)得到監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)然后將數(shù)據(jù)逐層上傳，最終 將數(shù)據(jù)傳輸給基站的這一過(guò)程為一輪，節(jié)點(diǎn)的剩余能量可以估算為:E = Eir-M(Etx+Erx)= Eir-M( 2kEelec~^k ￡ free- space-amp d2)，Eir即為節(jié)點(diǎn)反饋給簇頭的剩余能量，LEACH能耗模型是 LEACH協(xié)議提出的傳感器在發(fā)送和接收數(shù)據(jù)時(shí)能量消耗的消耗模型，具體表達(dá)形式為：其中，Eeiec表示無(wú)線(xiàn)收發(fā)電路能耗，efree-space- amp和etw。-way_amp分別表示自由空間模型和 多路消耗模型的放大器能耗，do是常數(shù)，d是通信節(jié)點(diǎn)相隔距離，k為要發(fā)送或接收的數(shù)據(jù)位 數(shù)，Etx(k，d)和E rx(k)分別表示傳感器發(fā)送和接收數(shù)據(jù)時(shí)的能耗;通過(guò)LEACH能耗模型即可 得到節(jié)點(diǎn)的剩余能量； 步驟四、簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成簡(jiǎn)單圖模型:通過(guò)步驟三得到簇內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)在簇內(nèi)所處的位置， 將每個(gè)節(jié)點(diǎn)當(dāng)做圖的一個(gè)頂點(diǎn)，每?jī)蓚€(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)間用邊相連接； 步驟五、簇內(nèi)權(quán)值的計(jì)算:通過(guò)步驟三，簇頭獲取簇內(nèi)成員節(jié)點(diǎn)的Eir、dij和ki，計(jì)算相鄰 兩節(jié)點(diǎn)i，j之間的權(quán)值，權(quán)值的計(jì)算公式為： W i j = ai (Eir+E jr) +a2di j+a3 (ki+kj) 其中，Ejr、kj分別表示節(jié)點(diǎn)j的剩余能量和節(jié)點(diǎn)j能夠監(jiān)測(cè)得的數(shù)據(jù)的大小，且ai+a2+a3 =1，這樣系統(tǒng)就可以根據(jù)系統(tǒng)對(duì)Eir、(^ Sk1所要求的比重不同調(diào)整&1的值而得到滿(mǎn)足不同 需要的權(quán)值； 步驟六、簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)構(gòu)建最小生成樹(shù):根據(jù)步驟四得到的簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的簡(jiǎn)單圖模型和 步驟五得到的權(quán)值，根據(jù)Prim最小生成樹(shù)算法的定義構(gòu)建簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)最小生成樹(shù)； 步驟七、簇內(nèi)數(shù)據(jù)聚合:簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)的最小生成樹(shù)構(gòu)造完成后，傳感器節(jié)點(diǎn)開(kāi)始正常工 作，從最低一級(jí)傳感器節(jié)點(diǎn)開(kāi)始，將收集的數(shù)據(jù)傳給父節(jié)點(diǎn)，父節(jié)點(diǎn)將自己收集的數(shù)據(jù)和子 節(jié)點(diǎn)傳來(lái)的數(shù)據(jù)聚合后再傳給自己的父節(jié)點(diǎn)，最終將聚合數(shù)據(jù)傳輸給簇頭； 其中，父節(jié)點(diǎn)為在最小生成樹(shù)中按照數(shù)據(jù)的傳輸方向匯聚數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)稱(chēng)為父節(jié)點(diǎn)，將 數(shù)據(jù)傳輸給父節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)為子節(jié)點(diǎn)； 步驟八、簇頭權(quán)值的計(jì)算:通過(guò)步驟三分簇完成后，簇頭獲得整個(gè)簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)的位置、節(jié) 點(diǎn)剩余能量和傳感器節(jié)點(diǎn)可能監(jiān)測(cè)得到數(shù)據(jù)的大小信息，其中Ec；ir = Elr+E2r+H_+Eir表示整 個(gè)簇的剩余能量值，Kca表示簇頭聚合的數(shù)據(jù)大小，D 1^示相鄰簇頭間的距離，對(duì)相鄰兩簇 頭i，j之間權(quán)值進(jìn)行計(jì)算，權(quán)值的公式定義為： Wi j = bl (Ecir+Ecjr ) +b〗Di j+b3 (Kci+Kcj ) 其中，Ecjr和Kcj分別表示簇頭j的剩余能量值和簇頭j聚合的數(shù)據(jù)大小，且bl+b2+b3 = I， 系統(tǒng)根據(jù)系統(tǒng)對(duì)Ecir J1^Kcl要求的比重不同調(diào)整bi的值而得到滿(mǎn)足不同需要的權(quán)值； 步驟九、簇頭節(jié)點(diǎn)構(gòu)成簡(jiǎn)單圖模型:將每個(gè)簇頭當(dāng)做圖的一個(gè)頂點(diǎn)，相鄰簇頭之間用邊 相連接，每條邊的權(quán)值由步驟八中的權(quán)值計(jì)算公式得到； 步驟十、簇頭節(jié)點(diǎn)構(gòu)建最小生成樹(shù)：由步驟八給出的簇頭節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的簡(jiǎn)單圖模型后，根 據(jù)Pr im最小生成樹(shù)算法的定義來(lái)構(gòu)建最小生成樹(shù)； 步驟十一、簇頭數(shù)據(jù)聚合:簇頭節(jié)點(diǎn)的最小生成樹(shù)構(gòu)造完成后，從最低一級(jí)簇頭開(kāi)始， 將收集的數(shù)據(jù)傳給父節(jié)點(diǎn)，父節(jié)點(diǎn)將自己聚合的數(shù)據(jù)和子節(jié)點(diǎn)傳來(lái)的數(shù)據(jù)聚合后再傳給自 己的父節(jié)點(diǎn)，最終將聚合數(shù)據(jù)傳輸給基站； 步驟十二、均衡節(jié)點(diǎn)能耗:為了平衡節(jié)點(diǎn)能量的消耗，防止節(jié)點(diǎn)過(guò)快死亡，維持簇正常 運(yùn)行，每進(jìn)行M輪以后，就重新選擇簇頭，然后重新進(jìn)行前面的步驟，其中，節(jié)點(diǎn)的能耗可由 LEACH能耗模型進(jìn)行估算； 步驟十三、簇的維持:簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)死亡后，就可能會(huì)造成簇內(nèi)的最小生成樹(shù)路徑失效，所 以在節(jié)點(diǎn)即將死亡前，節(jié)點(diǎn)發(fā)送一個(gè)Die信息給簇頭，表示自己即將死亡，簇頭接收這一信 息后，簇頭就開(kāi)始對(duì)簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)重新構(gòu)建最小生成樹(shù)。4.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)化儀表的顯示器驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)裝置與遙 控器通過(guò)無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)通訊，所述無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)的安全接入方法采用單播模式，具體包括:主動(dòng) 發(fā)起方式和被動(dòng)發(fā)起方式;單播模式是無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)中單個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)接入網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器； 主動(dòng)發(fā)起方式，是網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器發(fā)起握手具體實(shí)現(xiàn)步驟如下： 步驟一，網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器發(fā)送經(jīng)過(guò)密鑰kA加密的信息Msgl給傳感器節(jié)點(diǎn)A，Msgl中包括用于 產(chǎn)生成對(duì)臨時(shí)密鑰的隨機(jī)數(shù)Nonce_BNC，及傳感器節(jié)點(diǎn)身份ID_A; 步驟二，BN_A生成的隨機(jī)數(shù)收到Msgl之后，驗(yàn)證身份ID_A;若驗(yàn)證成功，則生成8~_八生 成的隨機(jī)數(shù)，并將經(jīng)過(guò)密鑰kA加密的信息Msg2發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器，否則丟棄該信息； 步驟三，網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器收到Msg2之后，驗(yàn)證BNC生成的隨機(jī)數(shù);若驗(yàn)證成功，則用PRF函數(shù) 結(jié)合隨機(jī)數(shù)生成并裝入成對(duì)臨時(shí)密鑰，然后在A(yíng)ES-CBC-MAC模式下使用密鑰kA計(jì)算出{BN_A 生成的隨機(jī)數(shù)，ID_A}的消息完整性認(rèn)證碼KMAC，并將KMAC作為Msg3發(fā)送給傳感器節(jié)點(diǎn)A，否 則丟棄該信息； 步驟四，傳感器節(jié)點(diǎn)A收到Msg3之后，在A(yíng)ES-CBC-MAC模式下使用自己的密鑰kA根據(jù)相應(yīng) 信息計(jì)算出KMAC '，將接收到的KMAC與計(jì)算出的KMAC '進(jìn)行比對(duì)，若一致，則傳感器節(jié)點(diǎn)A用 PRF函數(shù)結(jié)合隨機(jī)數(shù)生成并裝入成對(duì)臨時(shí)密鑰，改進(jìn)型的4-Way Handshake完成，否則丟棄 該信息； 某傳感器節(jié)點(diǎn)指標(biāo)超過(guò)門(mén)限值Wi時(shí)，被動(dòng)發(fā)起方式，是相應(yīng)傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)起握手具體實(shí) 現(xiàn)步驟如下： 步驟一，傳感器節(jié)點(diǎn)A發(fā)送經(jīng)過(guò)密鑰kA加密的信息Msgl給網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器，Msgl中包括用于 產(chǎn)生成對(duì)臨時(shí)密鑰的隨機(jī)數(shù)Nonce_BNC，及傳感器節(jié)點(diǎn)身份ID_A; 步驟二，網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器收到Msgl之后，驗(yàn)證身份ID_A;若驗(yàn)證成功，則生成隨機(jī)數(shù)Nonce_ BNC，并將經(jīng)過(guò)密鑰kA加密的信息Msg2發(fā)送給傳感器節(jié)點(diǎn)A，否則丟棄該信息； 步驟三，傳感器節(jié)點(diǎn)A收到Msg2之后，驗(yàn)證傳感器節(jié)點(diǎn)A生成的隨機(jī)數(shù)Nonce_A;若驗(yàn)證 成功，則用PRF函數(shù)結(jié)合隨機(jī)數(shù)生成并裝入成對(duì)臨時(shí)密鑰，然后在A(yíng)ES-CBC-MAC模式下使用 密鑰kA計(jì)算出成的隨機(jī)數(shù)，ID_A}的消息完整性認(rèn)證碼KMAC，并將KMAC作為Msg3發(fā) 送給網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器，否則丟棄該信息； 步驟四，網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器收到Msg3之后，在A(yíng)ES-CBC-MAC模式下使用密鑰kA根據(jù)相應(yīng)信息計(jì) 算出KMAC '，將接收到的KMAC與計(jì)算出的KMAC '進(jìn)行比對(duì)，若一致，則網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器用PRF函數(shù) 結(jié)合隨機(jī)數(shù)生成并裝入成對(duì)臨時(shí)密鑰，改進(jìn)型的4-Way Handshake完成，否則丟棄該信息。
【文檔編號(hào)】H04W40/20GK106028418SQ201610600449
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年7月27日
【發(fā)明人】李冀
【申請(qǐng)人】李冀