基于工業(yè)級的溫度傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)校正方法的研究與應(yīng)用

1、密級碩士學(xué)位論文（全日制專業(yè)學(xué)位碩士）（全日制專業(yè)學(xué)位碩士）題目基于工業(yè)級的溫度傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)校正方法的研究與應(yīng)用(英文)ResearchApplicationofDataCrectionMethodBasedonIndustrialTemperatureSenswk研究生學(xué)號:1403304024研究生姓名:閔仲遷指導(dǎo)教師姓名、職務(wù)指導(dǎo)教師姓名、職務(wù):李小龍（教授）申請學(xué)位類別:工程碩士領(lǐng)域:軟件工程論文答辯日期:2017年6月萬方數(shù)

2、據(jù)摘要I摘要隨著傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的推進(jìn)，無線傳感網(wǎng)在工業(yè)中的應(yīng)用也相對普遍化，而最為常用的傳感器必然是溫度監(jiān)測傳感器，然而利用工業(yè)級無線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行室外的空氣溫度測量并不是看起來的那么簡單。與傳統(tǒng)室內(nèi)研究時所具備的條件不同的是，室外監(jiān)測節(jié)點(diǎn)將受到太陽輻射與其它的環(huán)境因素的影響。當(dāng)溫度傳感器等器件用盒子封裝后，節(jié)點(diǎn)將會因?yàn)樵骷仗栞椛涞臒崃慷鴮?dǎo)致測量的溫度與真實(shí)環(huán)境的溫度相差較大，尤其在太陽輻射強(qiáng)度較大的情況下，然而元器件吸收輻射熱

3、量在物理學(xué)中是一個不可避免的現(xiàn)象。在這種情況下室外部署網(wǎng)絡(luò)如果不進(jìn)行進(jìn)一步的數(shù)據(jù)校正，將會導(dǎo)致監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)僅僅變成一個擺設(shè)。為了克服這個問題，工業(yè)級無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用中需要針對太陽輻射導(dǎo)致的誤差進(jìn)行校正處理。對室外空氣溫度校正算法有基于單一節(jié)點(diǎn)收集然后通過建立太陽輻射與真實(shí)溫度之間的數(shù)學(xué)關(guān)系式來計算真實(shí)空氣溫度，這類算法有一定的局限性，如在部署這樣的節(jié)點(diǎn)時需要額外的增加額外的太陽輻射強(qiáng)度測量計，并且會忽略自身系統(tǒng)漂移等特性，因此進(jìn)一步的研

4、究是有必要的。本文提出一種新穎的協(xié)作式溫度估計模型，采用分類預(yù)測的方法來解決這種局限性限制。本文通過對桂林電子科技大學(xué)購進(jìn)，并部署在金雞嶺校區(qū)內(nèi)的室外無線感知網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了多次的實(shí)驗(yàn)研究，建立協(xié)作式估計模型，使用整個網(wǎng)絡(luò)的測量數(shù)據(jù)，揭露出在不同天氣情況下溫度偏移的經(jīng)驗(yàn)特征。為了給出一個能夠?qū)崟r的監(jiān)測獲取有效的真實(shí)溫度的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，本文的數(shù)據(jù)校正方法包含三個階段性的工作：數(shù)據(jù)預(yù)處理階段、離線數(shù)據(jù)訓(xùn)練階段、在線協(xié)作式溫度估計階段，其中預(yù)處理

5、階段，將使用收集的該網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)，按同一時間戳轉(zhuǎn)化成一組向量，并對該組向量進(jìn)行處理；離線數(shù)據(jù)訓(xùn)練階段，采用的是Kmeans算法進(jìn)行聚類處理建立模式庫，再使用聚類標(biāo)記過的數(shù)據(jù)進(jìn)行兩個半監(jiān)督學(xué)習(xí)訓(xùn)練，第一，采用支持向量機(jī)訓(xùn)練獲取分類器，第二，使用后向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類訓(xùn)練出每個模式下的等溫區(qū)域收集數(shù)據(jù)集與真實(shí)溫度之間的非線性數(shù)學(xué)關(guān)系；在線預(yù)測階段，該階段將進(jìn)行實(shí)時的溫度估計，首先將采集的新數(shù)據(jù)集通過分類器進(jìn)行分類，獲取相應(yīng)的分類標(biāo)記，然后選擇