本发明属于通信技术领域，尤其涉及一种设备模块易于通信的接口及扩展接口系统。
背景技术：
目前，通用分组无线服务技术(generalpacketradioservice)的简称，它是gsm移动电话用户可用的一种移动数据业务。gprs可说是gsm的延续。gprs和以往连续在频道传输的方式不同，是以封包(packet)式来传输，因此使用者所负担的费用是以其传输资料单位计算，并非使用其整个频道，理论上较为便宜。gprs的传输速率可提升至56甚至114kbps。目前市场上已有的gprs装置只提供了支持modbus-rtu协议的rs-485接口，用户在没有标准接口的设备上无法使用，且目前市场上的数据传输模块只支持单一电源供电，即只支持直流供电或只支持交流供电，这给用户使用带来了很大的局限性。
综上所述，现有技术存在的问题是：现有技术的接口形式单一，缺少转换接口，无法灵活适配各个型号的接口，无法满足使用者的需要。
技术实现要素：
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种设备模块易于通信的接口及扩展接口系统。
本发明是这样实现的，该设备模块易于通信的接口及扩展接口系统设置有用于对数据进行运算和处理的处理器；
与处理器相连接，用于实现数据量模拟量采集的模拟量采集装置；
所述处理器的噪声参数的估计方法包括以下步骤：
步骤一，计算接收信号的经验特征函数，根据经验特征函数的定义，接收信号的经验特征函数可以通过公式
步骤二，分别求出msk信号和alpha稳定分布噪声的特征函数；
步骤三，利用信号和噪声的独立性求出接收信号的特征函数；由于msk调制信号与alpha稳定分布噪声是相互独立的，所以接收信号的特征函数可由公式φr(t)＝e{exp[jt(s+n)]}＝φs(t)φn(t)求得，其中，s为msk信号，n为alpha稳定分布噪声，φs(t)和φn(t)分别为信号和噪声的特征函数；
步骤四，在两个时间点t1和t2上，根据ecf算法原理，即经验特征函数是特征函数的无偏估计，令接收信号的经验特征函数等于其特征函数联立方程组，通过对该方程组的求解，即可得到alpha稳定分布噪声的特征参数和尺度参数的估计值；
与模拟量采集装置相连接，用于实现数据转换的a/d转换装置；
与a/d转换装置相连接，用于数据采集的数据采集装置；
所述数据采集装置的安全数据检索方法包括以下步骤：
步骤一，传感器si完成一个周期的数据采集，采集的数据为(i，t，{d1，d2，…，dn})，其中i为传感器号，t为周期号；si首先采用aes对数据{d1，d2，…，dn}进行加密，生成加密数据{(d1)k，(d2)k，…，(dn)k}，其中k为数据加密密钥；
步骤二，si为每一个数据构建一个不可区分布鲁姆过滤器，且每一个不可区分布鲁姆过滤器分配一个唯一的id号，对数据dj，si构建一个分配id号为ij的不可区分布鲁姆过滤器bij；
步骤三，si将加密数据、对应的不可区分布鲁姆过滤器以及其id号上传到存储节点，上传的数据形式为：{(i1，bi1，(d1)k)，(i2，bi2(d2)k)，…，(in，bin，(dn)k)}；
所述不可区分布鲁姆过滤器bij构造方法如下：
(1)对bij进行初始化，对每一个对0<＝c<m，单元b[c][h(ij||hk+1(t||c))]:＝0，b[c][1-h(ij||hk+1(t||a))]:＝1；
(2)采用h1，h2，…，hk计算h1(dj)，h2(dj)，…，hk(dj)；置b[hf(dj)][h(ij||hk+1(t||hf(dj)))]：＝1，b[hf(dj)][1-h(ij||hk+1(t||hf(dj)))]：＝0，其中1<＝f<＝k；
所述步骤三具体包括：
sink节点需要检索数据值d是否存在，生成检索条件为：{(hk+1(t||h1(d))，h1(d))，(hk+1(t||h2(d))，h2(d))，…，(hk+1(t||hk(d))，hk(d))}；
当存储节点接收到检索条件{(hk+1(t||h1(d))，h1(d))，(hk+1(t||h2(d))，h2(d))，…，(hk+1(t||hk(d))，hk(d))}，对每一个不可区分布鲁姆过滤器bij的第h1(d)，h2(d)，…，hk(d)，判断bij[hf(d)][h(ij||hk+1(t||hf(d)))]的值是否全部为1，其中1<＝f<＝k，如果全为1，则对应的数据满足查询条件，否则对应的数据不满足查询条件；存储节点把所有满足查询条件的加密数据返回给sink节点；
sink节点接收到存储节点返回的加密数据后，首先对数据进行解密，并排除由于假阳性带来的实际不满足查询条件的数据；
与处理器相连接，用于实现精确定位的gprs装置；
与处理器相连接，用于实现数据拓展的i/o扩展接口；
与i/o扩展接口相连接，用于实现数据传输的串口转换装置；
与处理器相连接，用于实现电力供应的供电电源。
进一步，所述供电电源上安装有实现散热的排风装置。
进一步，所述模拟量采集装置上安装有网络变压器，每个所述网络变压器与网络接口电路电连接，每个网络变压器还通过限流电阻与所述处理器电连接。
进一步，所述gprs装置上安装有信号放大装置，所述信号放大装置安装有滤波装置；
所述gps装置采用的频率标签算法为:
xoy平面内需定位区域为m，定位光源激光发射阵列中的激光发射单元为s1,s2,...,sn，n个激光发射单元中每个激光调制信号的频率为f＝fn；n＝1,2,...,n；发射的n束激光在m上形成n个同样大小的圆光斑，n＝n1×n2,n1为每行圆光斑的数量，n2为每列圆光斑的数量；圆光斑的半径为r，第一个圆光斑圆心坐标为(0,0)，则n个圆光斑的圆心坐标写为矩阵形式为：
覆盖到定位区域m中的圆光斑中，相邻的五个光斑有重叠的部分，重叠部分的面积为m1，偶数行中的圆光斑除开重叠部分剩下的面积为m2，已知光斑的半径为r，则有：
则位置分辨率为
n个激光发射单元中每个激光调制信号的频率为f＝fn,n＝1,2,...,n；写为矩阵形式为：
式(4)称为频率标签矩阵f，激光发射阵列中激光调制信号的最低频率为fl,最高频率为fh，则发射阵列中激光调制信号的频率间隔为δf＝fh-fl/n，那么区域中定位传感器的频率分辨率最小应为fh-fl/(n-1)，分辩出定位传感器所处的圆光斑；当定位传感器处于重叠部分面的m1中时，会接收到两种不同频率的激光调制光，定位传感器解调出的频率数为f1'和f2'，则有|f1'-f2'|＝n1δf或|f1'-f2'|＝(n1-1)δf；
当定位传感器接收到激光后，通过频率检测算法解调出激光调制频率，根据频率标签矩阵f和坐标矩阵xoy1、xoy2的对应关系，定位所处的圆光斑位置，进而确定系统所处位置的坐标。
本发明通过gprs装置进行远程数据传输，通过模拟量采集装置、a/d转换装置、数据采集装置将收集到的模拟信号转换成数字信号，通过处理器进行数据的存储以及处理，i/o扩展接口扩展了模拟量的输入接口，串口转换装置的设计方便设备接口的多样化适配，配合灵活，工作效率高，非常值得推广使用。
附图说明
图1是本发明实施例提供的设备模块易于通信的接口及扩展接口系统结构示意图；
图中：1、处理器；2、模拟量采集装置；3、a/d转换装置；4、数据采集装置；5、gprs装置；6、i/o扩展接口；7、串口转换装置；8、供电电源。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。
下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。
如图1所示，该设备模块易于通信的接口及扩展接口系统设置有用于对数据进行运算和处理的处理器1；
与处理器1相连接，用于实现数据量模拟量采集的模拟量采集装置2；
与模拟量采集装置2相连接，用于实现数据转换的a/d转换装置3；
与a/d转换装置3相连接，用于数据采集的数据采集装置4；
与处理器1相连接，用于实现精确定位的gprs装置5；
与处理器1相连接，用于实现数据拓展的i/o扩展接口6；
与i/o扩展接口6相连接，用于实现数据传输的串口转换装置7；
与处理器1相连接，用于实现电力供应的供电电源8。
所述处理器的噪声参数的估计方法包括以下步骤：
步骤一，计算接收信号的经验特征函数，根据经验特征函数的定义，接收信号的经验特征函数可以通过公式
步骤二，分别求出msk信号和alpha稳定分布噪声的特征函数；
步骤三，利用信号和噪声的独立性求出接收信号的特征函数；由于msk调制信号与alpha稳定分布噪声是相互独立的，所以接收信号的特征函数可由公式φr(t)＝e{exp[jt(s+n)]}＝φs(t)φn(t)求得，其中，s为msk信号，n为alpha稳定分布噪声，φs(t)和φn(t)分别为信号和噪声的特征函数；
步骤四，在两个时间点t1和t2上，根据ecf算法原理，即经验特征函数是特征函数的无偏估计，令接收信号的经验特征函数等于其特征函数联立方程组，通过对该方程组的求解，即可得到alpha稳定分布噪声的特征参数和尺度参数的估计值；
所述数据采集装置的安全数据检索方法包括以下步骤：
步骤一，传感器si完成一个周期的数据采集，采集的数据为(i，t，{d1，d2，…，dn})，其中i为传感器号，t为周期号；si首先采用aes对数据{d1，d2，…，dn}进行加密，生成加密数据{(d1)k，(d2)k，…，(dn)k}，其中k为数据加密密钥；
步骤二，si为每一个数据构建一个不可区分布鲁姆过滤器，且每一个不可区分布鲁姆过滤器分配一个唯一的id号，对数据dj，si构建一个分配id号为ij的不可区分布鲁姆过滤器bij；
步骤三，si将加密数据、对应的不可区分布鲁姆过滤器以及其id号上传到存储节点，上传的数据形式为：{(i1，bi1，(d1)k)，(i2，bi2(d2)k)，…，(in，bin，(dn)k)}；
所述不可区分布鲁姆过滤器bij构造方法如下：
(1)对bij进行初始化，对每一个对0<＝c<m，单元b[c][h(ij||hk+1(t||c))]:＝0，b[c][1-h(ij||hk+1(t||a))]:＝1；
(2)采用h1，h2，…，hk计算h1(dj)，h2(dj)，…，hk(dj)；置b[hf(dj)][h(ij||hk+1(t||hf(dj)))]：＝1，b[hf(dj)][1-h(ij||hk+1(t||hf(dj)))]：＝0，其中1<＝f<＝k；
所述步骤三具体包括：
sink节点需要检索数据值d是否存在，生成检索条件为：{(hk+1(t||h1(d))，h1(d))，(hk+1(t||h2(d))，h2(d))，…，(hk+1(t||hk(d))，hk(d))}；
当存储节点接收到检索条件{(hk+1(t||h1(d))，h1(d))，(hk+1(t||h2(d))，h2(d))，…，(hk+1(t||hk(d))，hk(d))}，对每一个不可区分布鲁姆过滤器bij的第h1(d)，h2(d)，…，hk(d)，判断bij[hf(d)][h(ij||hk+1(t||hf(d)))]的值是否全部为1，其中1<＝f<＝k，如果全为1，则对应的数据满足查询条件，否则对应的数据不满足查询条件；存储节点把所有满足查询条件的加密数据返回给sink节点；
sink节点接收到存储节点返回的加密数据后，首先对数据进行解密，并排除由于假阳性带来的实际不满足查询条件的数据；
所述gps装置采用的频率标签算法为:
xoy平面内需定位区域为m，定位光源激光发射阵列中的激光发射单元为s1,s2,...,sn，n个激光发射单元中每个激光调制信号的频率为f＝fn；n＝1,2,...,n；发射的n束激光在m上形成n个同样大小的圆光斑，n＝n1×n2,n1为每行圆光斑的数量，n2为每列圆光斑的数量；圆光斑的半径为r，第一个圆光斑圆心坐标为(0,0)，则n个圆光斑的圆心坐标写为矩阵形式为：
覆盖到定位区域m中的圆光斑中，相邻的五个光斑有重叠的部分，重叠部分的面积为m1，偶数行中的圆光斑除开重叠部分剩下的面积为m2，已知光斑的半径为r，则有：
则位置分辨率为
n个激光发射单元中每个激光调制信号的频率为f＝fn,n＝1,2,...,n；写为矩阵形式为：
式(4)称为频率标签矩阵f，激光发射阵列中激光调制信号的最低频率为fl,最高频率为fh，则发射阵列中激光调制信号的频率间隔为δf＝fh-fl/n，那么区域中定位传感器的频率分辨率最小应为fh-fl/(n-1)，分辩出定位传感器所处的圆光斑；当定位传感器处于重叠部分面的m1中时，会接收到两种不同频率的激光调制光，定位传感器解调出的频率数为f1'和f2'，则有|f1'-f2'|＝n1δf或|f1'-f2'|＝(n1-1)δf；
当定位传感器接收到激光后，通过频率检测算法解调出激光调制频率，根据频率标签矩阵f和坐标矩阵xoy1、xoy2的对应关系，定位所处的圆光斑位置，进而确定系统所处位置的坐标。
作为本发明的优选实施例，所述供电电源8上安装有实现散热的排风装置。通过排风装置实现对供电电源8的散热，保障了供电电源8的低温运行，延长了使用寿命。
作为本发明的优选实施例，所述模拟量采集装置2上安装有网络变压器，每个所述网络变压器与网络接口电路电连接，每个网络变压器还通过限流电阻与所述处理器1电连接。使得网络安全设备之间仍可以实现通信连接，更好地满足用户的体验。
作为本发明的优选实施例，所述gprs装置5上安装有信号放大装置，所述信号放大装置安装有滤波装置。
本发明的工作原理是：通过gprs装置5(lpc1758fbd80)进行远程数据传输和定位，通过模拟量采集装置2(stm32f103c8t6)、a/d转换装置3(max232cpe)、数据采集装置4(gd75232pwr)将收集到的模拟信号转换成数字信号，通过处理器1(atmega16a-au)进行数据的存储以及处理，i/o扩展接口6模块扩展了模拟量的输入接口，串口转换装置7的设计方便设备接口的多样化适配，配合灵活，工作效率高，非常值得推广使用。
以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。