高校餐位供應感應器項目綜合自述

楊治毅 周雅翠 馬田越 吳汐泓

摘要：大學生創新項目宗旨在于培養大學生的綜合創新能力和實踐能力，提高大學生的社會競爭力，同時培養大學生團隊合作意識以及市場開發開拓觀念。針對學生校園內部實踐存在的能力問題，提出大學生創新實踐的基本要求，并就針對于“大創項目”實施一個問題，提出對學生實踐創業能力的建議。

關鍵詞：大創項目;創新理念;云計算;貼合生活;隱私保護

隨著科技的發展，現如今的日常生活中逐漸的都少不了科學技術的影響和幫助。在我國高等教育的普及發展下，大學生的自我創新能力培養得到的重視，對于創新理念的構想不僅僅是天馬行空般的奇思妙想，也是要貼合于實際出發，著手于生活需求來進行構思。本文就于生活中觀察到的問題，敘述自己的觀點與構想。

一.項目簡介

高校餐位供應感應器項目是針對于校內食堂餐位供應以及餐位實時狀態信息共享而開展的創新項目，通過云計算以及導體傳感器等技術來進行實踐，經由老師指導，參加大學生創新比賽的大創項目。

二.項目目的

隨著人口基數的增多以及高等教育的普及，我國大學生數目日益增多。在欣欣向榮的活力景象下出現了一些問題，其中最為讓學生們糾結煩惱的便是吃飯的難題——食堂窗口數目固定，座位數目有限，休息時間緊促，排隊時間遠遠超出于自己的計劃。民以食為天，這些問題嚴重的影響著師生們的日常學習生活。

特別是在新生入學軍訓期間，食堂因為人員的突然涌入而發生擁堵，軍訓新生和學長學姐抱成一團堵在門口，場景可是“十分壯觀”。這種極端現象更不利于食堂的發展，食堂無法為師生們提供準備充足的飯菜，沒有足夠工作人員進行服務，沒有時間來準備以及應對突然間的大批人流等等。

對于怎么才能為同學和老師們解決這個問題，我們構建出了這個項目。

（1）師生們可通過高校餐位供應感應器觀察了解到實時的校內餐廳的人員流動情況，來進行選擇在哪個位置就餐，進行對自己的時間規劃，最大程度內的將自己的時間進行有有效利用。

（2）食堂工作人員可通過項目來進行發布通知，防止人員擁擠而對群眾造成的錯誤信息，最新公布自己的問題以及公告，并且可以人員流動情況進行自我監督提升。

（3）學校管理可根據數據進行分課調整，減少人員擁堵情況，使師生們的時間得到充分的利用。

三、項目問題

傳感技術所感知到的數據對于人們來說的確是很有幫助，但是大數據在儲存和發案過程中的隱私保護問題也是極為重要的問題。對于無線傳感器網絡的大規模應用來說，研究并且解決數據隱私保護等問題具有重要意義。同時無線傳感器網絡的特征使得數據隱私保護技術面臨嚴重挑戰。在目前無線傳感器網絡數據隱私保護技術已成為研究的熱點。

另外傳感器的節點定位性能上來講，其還是不夠靈敏優秀，無法高定位高精度的去確定我們需要的數據與數據的實施更改情況，這在室內定位與數據呈現上來說是一個非常嚴重的問題。

四、問題的解決思路

在大數據的隱私保護問題上，我們主要針對數據聚集、數據查詢和訪問控制中數據隱私保護等幾個問題進行了探討思考。數據的聚集和集中都控制在一定的范圍內，我們經過篩選呈現給老師同學們，和食堂管理人員的都是整理與隱私加密后的數據，絕不會透露半點人員隱私安全，后續問題將逐步在實踐中進行解決應對。

為了改善傳感器節點定位性能，根據提出的人工蜂群優化神經網絡的無線傳感器節點定位算法——首先測量3個錨節點與定位傳感器節點之間的參數，然后采用人工蜂群優化神經網絡對測距誤差進行建模與預測，并根據檢測結果確定權重，最后根據三邊定位算法進一步提高定位精度，并采用仿真實驗測試其有效性。結果表明，該文算法提高了定位的精度，加快了定位的速度，定位實時性優異。

五、產品功能的實現

（1）整體架構

物聯網是新一代信息技術的重要組成部分，它的定義很簡單：把所有物品通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備與互聯網連接起來，進行信息交換和通訊，實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種新型智能化網絡。根據國際電信聯盟的建議，目前國際普遍把物聯網的架構分為三層：感知層，網絡層和應用層。依此設計了本產品的架構[1]：

通過安裝在座椅下的感知端接收實時壓力信息轉化為特殊的信號，發送至服務器，由服務器后臺進行整合，再將這些座椅信息顯示給用戶。

（2）本項目的難點在于通過傳感器辨別座椅上放的人或物，傳感器采用模塊化設計，通過分析后的結果設計相應的電路，使得裝置能可靠的工作。[2]

（3）壓力傳感器的動態特性參數具有不確定度，采用自適應最小二乘法建立壓力傳感器的數學模型，進而得到其時頻域動態特性參數;最后，針對重復校準實驗得到的動態特性參數序列的樣本，進行校對等，實現數據的綜合規整。

五、結語

對本系統進行遠距離具體餐位占用情況實驗，經數據對比發現實際占用情況與用戶端顯示一致，而用戶端界面也力求簡單做到真正的方便快捷

參考文獻：

[1]范永健陳紅張曉瑩無線傳感器網絡數據隱私保護技術計算機學報 2012年06期0254-4164

[2]姚貞建王中宇王辰辰左思然壓力傳感器動態特性參數不確定度評定北京航空航天大學學報1001-5965.2017.0636