[发明专利]一种基于多传感器数据融合的智能家居无线传感器网络

说明书

本发明公开了一种基于多传感器数据融合的智能家居无线传感器网络，其特征在于：包括无线传感器节点、无线执行机构和无线控制中心；所述无线传感器节点，用于负责数据的采集、处理和通信；所述无线执行机构，用于启动报警和控制电路开关；所述家居无线控制中心，用于处理和转发来自无线传感器节点中的信息，并且为互联网的连接提供接口进行远程控制。本发明的多传感器数据融合技术集合置信距离计算、贝叶斯融合算法和卡尔曼滤波器，减少多传感器融合的不确定性和不一致性，提高多传感器融合的精度。

技术领域

本发明涉及智能家居领域，尤其是一种基于多传感器数据融合的智能家居无线传感器网络。

背景技术

随着近年来科学技术的迅速发展和普及，我们的工作、生活观念也发生了巨大的改变，现代家庭生活追求的新方向—智能化生活已经悄然走进我们的生活，“智能家居”已成为家庭信息化和智能化必不可少的需求。

目前，智能家居网络系统还主要以有线形式为主，无线只是作为有线的补充，而且网络传输和处理能力较差。一个智能家居系统应该将家居的应用系统进行统一管理，实现互联，系统能够自动处理各种事件，并且用户能够通过电话或者Internet进行远程管理，从而创造符合人们要求的便捷化。无线传感器网络是由大量具有通信与计算能力的微小传感器节点，密集布设在无人值守的监控区域而构成的，能够根据环境自主完成指定任务的“智能”自治测控网络系统。无线传感器网络是一种超大规模、无人值守、资源严格受限的全分布系统，采用多跳对等的通信方式，其网络拓扑动态变化，具有自组织、自治、自适应等智能属性。

随着电器系统的智能化、协同化以及远程监控系统等应用的发展，智能家居中网络不再完全由同类的节点组成，无线传感器网络节点可以分为功能单一的传感器节点、执行器节点和兼具传感与执行功能可独立工作的电器设备节点以及具有计算与存储功能的通用处理平台节点(PC机)等几大节点，因此这种由形态结构和功能各异的节点构成的家庭无线传感器网络是一个异构网络；其次网络节点不再是完全静止的，一方面由于某些办公电器或家电产品在环境中的位置并不固定，另一方面室内环境中存在移动节点。这个也是传感器网络的重要特点，动态性网络，拓扑结构可能改变。这就要求传感器系统要能够适应这种变化，具有动态的系统可重构性。无线传感器网络的异构性和动态性对于传感器节点的融合技术具有更高的要求，而现有智能家居无线传感器网络的融合技术存在不确定性和不一致性的问题。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种基于集合置信距离计算、贝叶斯融合算法和卡尔曼滤波器的多传感器融合技术的智能家居无线传感器网络。

本发明采用的技术方案如下：

本发明一种基于多传感器数据融合的智能家居无线传感器网络，包括无线传感器节点、无线执行机构和无线控制中心；所述无线传感器节点，用于负责数据的采集、处理和通信；所述无线执行机构，用于启动报警和控制电路开关；所述家居无线控制中心，用于处理和转发来自无线传感器节点中的信息，并且为互联网的连接提供接口进行远程控制。

本发明一种基于多传感器数据融合的智能家居无线传感器网络，所述无线传感器节点包括传感器、处理器单元、无线通信单元和能量供应单元；所述传感器单元包括设于室内的传感器，用于监测区域内信息的采集和数据交换；所述处理器单元包括模数转换器、处理器和存储器，用于存储和处理传感器单元采集的数据以及其他节点发来的数据进行数据融合；所述无线通信单元，用于与其他传感器节点进行无线通信，交换控制信息和收发采集数据；所述能量供应单元，用于为传感器节点提供所需的能量。

本发明一种基于多传感器数据融合的智能家居无线传感器网络，所述处理器单元采用单片机MSP430F1232；所述无线通信单元采用NRF905。