基于數(shù)據(jù)融合技術(shù)的溫室控制系統(tǒng)設(shè)計與研究.pdf

1、近年來，電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展，帶動了傳統(tǒng)行業(yè)的快速轉(zhuǎn)型。農(nóng)業(yè)溫室是設(shè)施農(nóng)業(yè)的重要組成部分，許多新興技術(shù)開始涌入溫室控制領(lǐng)域，并取得了一定的效果。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks, WSNs)在溫室監(jiān)控領(lǐng)域的應(yīng)用實現(xiàn)了溫室數(shù)據(jù)采集、處理、傳輸功能的一體化。但是，其大量傳感器節(jié)點同時采集同一目標數(shù)據(jù)的特點必然帶來數(shù)據(jù)的冗余。而傳感器節(jié)點能量有限，過多的冗余數(shù)據(jù)將導(dǎo)致節(jié)點能量消耗過快，甚至數(shù)據(jù)通信通道堵塞的狀

2、況，使整個傳感器網(wǎng)絡(luò)癱瘓。因此有必要對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進行融合處理。本文針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)冗余特性，基于數(shù)據(jù)融合技術(shù)設(shè)計了一種溫室控制系統(tǒng)。
　　首先，通過分析溫室環(huán)境特點及溫室控制系統(tǒng)的功能要求，設(shè)計了系統(tǒng)的總體方案。本系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理與決策和遠程監(jiān)控三層結(jié)構(gòu)，通過組建以CC2530為基礎(chǔ)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)對溫室環(huán)境的數(shù)據(jù)采集，采集的數(shù)據(jù)無線發(fā)送到主控中心進行融合分析與決策，最后將產(chǎn)生的決策發(fā)送給執(zhí)行模塊控制溫

3、室中各執(zhí)行設(shè)備動作。遠程監(jiān)控終端可遠程實時訪問主控中心，接收現(xiàn)場環(huán)境數(shù)據(jù)并可發(fā)送手動控制命令干預(yù)現(xiàn)場調(diào)控。
　　本文將自適應(yīng)加權(quán)數(shù)據(jù)融合算法與D-S證據(jù)理論結(jié)合，建立了溫室環(huán)境數(shù)據(jù)的二級融合及決策模型，可有效降低采集節(jié)點的數(shù)據(jù)發(fā)送量。通過建立溫室環(huán)境狀態(tài)的識別模型，根據(jù)證據(jù)理論對多種不同質(zhì)的環(huán)境數(shù)據(jù)的融合分析得出對溫室環(huán)境狀態(tài)的判斷，結(jié)合專家知識產(chǎn)生控制決策。通過對比分析，本系統(tǒng)所采用的數(shù)據(jù)融合與決策方法降低了系統(tǒng)對未知環(huán)境狀況的