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基于两级预测的温室WSN系统数据传输方法
  • ISSN号:1000-1298
  • 期刊名称:《农业机械学报》
  • 时间:0
  • 分类:TP391[自动化与计算机技术—计算机应用技术;自动化与计算机技术—计算机科学与技术] TN925.93[电子电信—通信与信息系统;电子电信—信息与通信工程]
  • 作者机构:[1]南京农业大学江苏省现代设施农业技术与装备工程实验室,南京210031, [2]江苏农林职业技术学院机电工程系,句容212400
  • 相关基金:江苏省农业科技自主创新资助项目(CX(12)3030); 江苏省农业三新资助项目(SXGC[2012]382); 江苏省农机三新工程资助项目(NJ2013-18、NJ2013-28)
中文摘要:

为了减少温室WSN系统传感器节点数据传输次数,提出基于两级预测的温室WSN系统数据传输方法。首先,引入莱特准则进行序列异常值检测,研究并提出了便于节点实时计算的序列方差滑动递推计算方法。其次,分别在传感器节点和服务器建立一阶分段线性回归方程并结合自适应加权算法形成两级预测模型,设定传感器节点仅在预测误差超过设定阈值时上传实际采集值,其他时刻服务器自动触发线性回归模型预测填充该部分数据。同时,结合温室环境自动控制的特点,研究了一种基于抛物线的可变误差阈值确定方法。试验表明:分段一阶线性回归模型能够在规定误差阈值内逼近系统原始数据曲线,利用两级预测算法无线传感器节点数据发送次数可减少93%(误差阈值为0.9)。

英文摘要:

In order to decrease the data transmission frequency of the sensor nodes in greenhouse WSN system,a method based on two-level prediction was presented. Firstly,Letts' criterion was imported to detect the sequence of outliers and the calculation method of sliding recursive sequence variance was proposed to facilitate real-time calculation of the nodes. Secondly,a piecewise linear regression equation combined with weighted adaptive algorithm was established to form two-level prediction models in sensor node and server. When forecasting error exceeded the set threshold,the sensor nodes uploaded the actual collection value. At other times,the server automatically triggered the linear regression prediction model to fill the partial data. At the same time,a variable error threshold determination method based on parabola was presented according to the characteristics of the automatic control of facility environment.The tests proved that the first order linear regression model approximated the raw data curve in prescriptive error threshold and the number of sending data of WSN sensor nodes could be reduced 93%by using two-level prediction algorithm( error threshold is 0. 9).

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期刊信息
  • 《农业机械学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国农业机械学会 中国农业机械化科学研究院
  • 主编:任露泉
  • 地址:北京德胜门外北沙滩一号6号信箱
  • 邮编:100083
  • 邮箱:njxb@caams.org.cn
  • 电话:010-64882610 64867367
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-1298
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1964/S
  • 邮发代号:2-363
  • 获奖情况:
  • 荣获中国科协优秀期刊二等奖,1997~2000年连续4年获中国科协择优资金,被列入中国期刊方阵,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),英国农业与生物科学研究中心文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:42884