溫室控制系統多傳感器數據融合方法的設計

摘要：為了減少溫室控制系統中的數據處理量，提出了一種溫室控制系統多傳感器數據融合方法。采用狄克遜準則對采集節點多點測溫將采集到的每組數據進行較大誤差剔除，然后基于算數平均值法對余下數據融合處理后發送到協調器節點，最后采用自適應加權融合算法對協調器節點數據進行最終融合處理。結果表明，該方法相比其他算法更能反映溫室真實環境狀況，融合效果更好，使控制系統更穩定。

關鍵詞：無線傳感器網絡；數據融合；狄克遜準則；自適應加權

中圖分類號：S24 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）16-4287-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.16.055

無線傳感器網絡（WSNs）以其低功耗、低成本、分布式和自組織的特點，在溫室控制系統中得到廣泛應用[1]。但是，由于傳感器網絡節點分布廣泛，不可避免會產生覆蓋重疊，同一節點區域的數據會被多個節點的傳感器捕捉到，并進行傳輸，從而導致了數據冗余[2]。而WSNs節點的能量是有限的，冗余數據的發送對WSNs的使用壽命造成極大損耗[3]。因此，在保證數據精度的前提下，如何對冗余數據進行融合處理，減少數據發送量，延長WSNs的使用壽命，成為近年來研究的熱點問題[4，5]。

本研究通過采用狄克遜準則、算數平均值法和自適應加權融合算法多種算法混合式數據融合處理方法，對采集節點多點測溫，協調器節點匯集的數據進行融合處理，在保證數據精度的同時，減少數據發送量。

由圖2可知，采用該方法的融合曲線較平滑，波動相對較小，能夠真實反映溫室環境變化狀況。

5 結論

本研究提出一種采用狄克遜準則剔除采集節點異常數據并進行算數平均融合后發送到協調器節點，最后采用自適應加權融合算法對協調器節點數據進行最終融合處理的溫室控制系統的多傳感器數據融合方法。該方法提高了測量精度，同時減小了粗大誤差數據對系統的影響，減小了數據波動，較真實地反映了溫室環境狀況，增強了系統可靠性。

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