本发明涉及物联网数据技术领域，特别是涉及一种检测汽车超载的无线传感器网络。
背景技术：
无线传感器网络(wirelesssensornetwork，wsn)是一种由密集分布的节点组成的基础设施，它不仅支持传感，而且支持数据处理、计算和具有通信能力。无线传感器网络研究的核心之一就是能耗管理，由于无线传感器网络是由大量的能量有限的传感器节点构成的,网络中节点能量消耗不均衡导致个别节点过早能量耗尽，那么不仅能量耗尽的节点自身失去感知数据采集的能力，还会导致该节点不能转发其他节点的感知数据，引起大量的报文重传、路径重新选择，从而大大的增加了网络传输延迟并缩短网络的生命周期。因此如何高效使用节点能量来最大化网络生命周期是传感器网络有效运行的首要问题。
随着物联网技术的高速发展，无线传感器网络作为其中最重要的技术之一也被广泛应用到生活的方方面面中，如地震与气候预测、地下、深水以及外层空间探索、共享单车定位、安防工程等许多方面，尤其在ai、人工智能等告诉发展的当下，无线传感器网络的应用前景更为广阔。但是在在这些恶劣的应用场景中，更换电池和充电往往不太现实，所以，能量短缺问题显得更为严重。因此，我们需要找到一些合理的方式来尽量延长整个网络的寿命。现在，已经有一切技术可以用于解决无线传感网中能量短缺的问题。这些方案主要从拓扑结构、通信协议、路由协议、网络覆盖率等角度出发，来实现节点和设备寿命的延长。但是都没有从数据收集处理和传感器自发电的角度来考虑问题。
无线传感器网络在数据接收过程中，为保证数据采集的完整性，将采集接收大部分冗余数据，这就导致了网络在工作过程中会损耗大部分能量，导致网络能耗不均衡，从而影响网络的生命周期，导致网络鲁棒性降低、易瘫痪。
技术实现要素：
一种检测汽车超载的无线传感器网络，其特征在于：包括数据收集设备、数据处理传输设备和终端设备，其中，数据收集设备用于在环境中对数据的进行采集，数据收集设备包括自发电节能称重传感器和图像采集设备；数据处理传输设备用于在一定的网络节点覆盖区域内节点将自己所收集到的信息在中间设备上进行相互交换，统一处理，从而发送给下一级工作平台；作为数据采集终端，将所有的数据收集完成汇总之后，将其发送至用户，提高使用者的用户体验；数据处理采用优化的k-svd算法，将所收集到的数据进行精简、优化、降噪。
进一步地，所述的自发电节能称重传感器包括公路平板、立柱、发电机立柱、发电机座、发电机、发电机齿条、发电机散热桨叶、摇臂、摇臂固定轴、摇臂固定轴支架、压力板滚轮、摇臂弹簧座、复位弹簧、弹簧连接轴、弹簧连接轴支架、压力板、压力板限位器、发电机齿轮、发电机齿条槽；其特征在于：所述的公路平板固定安装在四个立柱上，立柱之间设置有肋板，公路平板下方设置有两个发电装置，公路平板下方固定安装有两个发电机立柱，前后各一个，发电机立柱上固定安装有发电机座，发电机座上设置有发电机，发电机的电机轴上固定安装有发电机齿轮和发电机散热桨叶；所述的摇臂固定轴支架固定安装在公路平板下方，在摇臂固定轴支架上固定安装有摇臂固定轴，摇臂铰接安装在摇臂固定轴上，在摇臂的上端转动安装有压力板滚轮，下端铰接安装有发电机齿条，所述的发电机齿条与发电机齿轮啮合，在发电机的电机轴上转动安装有发电机齿条槽，发电机齿条在发电机齿条槽与电机齿轮形成的空间中与发电机齿条槽滑动安装；所述的摇臂上设置有摇臂弹簧座，公路平板下方对应设置有弹簧连接轴支架，弹簧连接轴支架中固定安装有弹簧连接轴，所述的复位弹簧两端分别连接摇臂弹簧座和弹簧连接轴，复位弹簧受拉力；在公路平板上设有两个矩形窗口，矩形窗口中铰接安装有压力板，在公路平板的矩形窗口下方与压力板对应的一端固定安装有压力板限位器，所述的发电机电源输出线连接有蓄电装置；
在两个压力板上各部署有一个压力传感器，两个压力传感器各用于检测汽车前轮和汽车后轮的重量，两个压力传感器检测的重量之和为汽车的重量。
进一步地，数据处理传输层基于数据最优原则收集处理、转发数据，从而和数据收集、和终端设备一起构成检测汽车超载的无线传感器网络。
进一步地，数据处理传输设备将数据处理的最少冗余，最大覆盖。
进一步地，数据处理过程中所用的处理方法为奇异值分解方法将数据精简，数据处理包括数据接收、发送和处理，数据接收为即时不间断、数据发送和处理为间隙性，采用动态就近原则将处理好的数据发送出去。
进一步地，该网络在工作过程中为动态自组织网络。
本发明有益效果：
1.本发明采用的优化数据算法实现了数据传输的高效性和高精度，解决了传统一种检测汽车超载的无线传感器网络中节点数据多传、重传，耗费节点能量等缺点，实现了数据传输有效性和网络节能、鲁棒性增强等特性。这种能够有效优化网络传输数据特点的一种检测汽车超载的无线传感器网络能够给用户提供更精准的信息。
2.可以方便快速对车辆进行检测。
3.无需额外供电，利用车辆动能产生的电能可供检测装置本身使用，也可以接入电网，节省能源。
附图说明
图1和图2为本发明的网络拓扑图。
图3为本发明整体结构示意图。
图4为本发明另一个角度的整体结构示意图。
图5为本发明另一个角度的整体结构示意图。
图6为本发明另一个角度的整体结构示意图。
附图标号：1-公路平板；2-立柱；3-发电机立柱；4-发电机座；5-发电机；6-发电机齿条；7-发电机散热桨叶；8-摇臂；9-摇臂固定轴；10-摇臂固定轴支架；11-压力板滚轮；12-摇臂弹簧座；13-复位弹簧；14-弹簧连接轴；15-弹簧连接轴支架；16-压力板；17-压力板限位器；18-发电机齿轮；19-发电机齿条槽。
具体实施方式
实施例1
一种检测汽车超载的无线传感器网络，其特征在于：包括数据收集设备、数据处理传输设备和终端设备，其中，数据收集设备用于在环境中对数据的进行采集，数据收集设备包括自发电节能称重传感器和图像采集设备；数据处理传输设备用于在一定的网络节点覆盖区域内节点将自己所收集到的信息在中间设备上进行相互交换，统一处理，从而发送给下一级工作平台；作为数据采集终端，将所有的数据收集完成汇总之后，将其发送至用户，提高使用者的用户体验；数据处理采用优化的k-svd算法，将所收集到的数据进行精简、优化、降噪。
进一步地，所述的自发电节能称重传感器包括公路平板1、立柱2、发电机立柱3、发电机座4、发电机5、发电机齿条6、发电机散热桨叶7、摇臂8、摇臂固定轴9、摇臂固定轴支架10、压力板滚轮11、摇臂弹簧座12、复位弹簧13、弹簧连接轴14、弹簧连接轴支架15、压力板16、压力板限位器17、发电机齿轮18、发电机齿条槽19；其特征在于：所述的公路平板1固定安装在四个立柱2上，立柱2之间设置有肋板，公路平板1下方设置有两个发电装置，公路平板1下方固定安装有两个发电机立柱3，前后各一个，发电机立柱3上固定安装有发电机座4，发电机座4上设置有发电机5，发电机5的电机轴上固定安装有发电机齿轮18和发电机散热桨叶7；所述的摇臂固定轴支架10固定安装在公路平板1下方，在摇臂固定轴支架10上固定安装有摇臂固定轴9，摇臂8铰接安装在摇臂固定轴9上，在摇臂8的上端转动安装有压力板滚轮11，下端铰接安装有发电机齿条6，所述的发电机齿条6与发电机齿轮18啮合，在发电机5的电机轴上转动安装有发电机齿条槽19，发电机齿条6在发电机齿条槽19与电机齿轮18形成的空间中与发电机齿条槽19滑动安装；所述的摇臂8上设置有摇臂弹簧座12，公路平板1下方对应设置有弹簧连接轴支架15，弹簧连接轴支架15中固定安装有弹簧连接轴14，所述的复位弹簧13两端分别连接摇臂弹簧座12和弹簧连接轴14，复位弹簧13受拉力；在公路平板1上设有两个矩形窗口，矩形窗口中铰接安装有压力板16，在公路平板1的矩形窗口下方与压力板16对应的一端固定安装有压力板限位器17，所述的发电机电源输出线连接有蓄电装置；
在两个压力板16上各部署有一个压力传感器，两个压力传感器各用于检测汽车前轮和汽车后轮的重量，两个压力传感器检测的重量之和为汽车的重量。
进一步地，数据处理传输层基于数据最优原则收集处理、转发数据，从而和数据收集、和终端设备一起构成检测汽车超载的无线传感器网络。
进一步地，数据处理传输设备将数据处理的最少冗余，最大覆盖。
进一步地，数据处理过程中所用的处理方法为奇异值分解方法将数据精简，数据处理包括数据接收、发送和处理，数据接收为即时不间断、数据发送和处理为间隙性，采用动态就近原则将处理好的数据发送出去。
进一步地，该网络在工作过程中为动态自组织网络。
工作原理：
自发电节能称重传感器作为本网络的数据收集设备，车辆驶入该装置时，前轮通过第一个压力板16，在重力作用下，压力板16向下转动，驱动压力板滚轮11向下运动，在压力板滚轮11作用下摇臂8绕摇臂固定轴9转动，从而驱动发电机齿条6运动，此时复位弹簧13拉长受力，由于发电机齿条6与发电机齿轮18啮合，所以发电机齿轮18转动，使发电机发电；待其前后轮分别落在前后两个压力板16时，压力板限位器17阻止压力板16继续向下运动，此时，通过安装在压力板16上的无线传感器，测得车重，并通过图像采集设备采集车辆的车牌号，然后向数据处理传输设备传送数据，数据处理传输设备将处理完的数据发送到终端设备；车辆称重完驶离时，在复位弹簧13的作用下摇臂8、压力板滚轮11和压力板16复位，等待下一次检测。