一种基于无线信号传输的智慧楼宇监控信息的收集方法与流程

本发明涉及楼宇监控信息收集，尤其涉及一种基于无线信号传输的智慧楼宇监控信息的收集方法。

背景技术：

1、随着智能化的发展以及城市建设的不断推进，智慧楼宇的建设已经成为了一种必然趋势；智慧楼宇的建设需要大量的数据支持，而传统的有线监控方式存在着诸多的缺陷，比如布线难度大、成本高、易受干扰等；因此，如何更好的收集楼宇监控信息，同时又避免复杂的布线，是一个需要考虑的问题。

2、经检索，中国专利申请号为cn201510624368.x的专利，公开了一种集群监控信息收集方法与系统，从集群的所有节点中选择第一节点与第二节点，将所述第一节点设置为主节点，将所述第二节点设置为从节点，为所述所有节点中除所述第一节点与所述第二节点以外的其他集群节点设置广播路径，将所述广播路径的广播对象设置为所述主节点，令所述其他集群节点进行各节点对应的监控信息收集，并根据所述广播路径分别将所述监控信息发送至所述主节点中，令主节点将所有监控信息同步至所述从节点中，使用主节点、从节点与其他节点分工的方式，达到在保证监控信息完整收集的前提下，提高监控信息收集效率，减少监控信息容灾消耗的目的。上述专利中的监控信息收集方法存在以下不足：不能够很好的对收集到的监控信息进行分析和处理，还有待改进。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于无线信号传输的智慧楼宇监控信息的收集方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种基于无线信号传输的智慧楼宇监控信息的收集方法，包括：

4、s1步骤：在智慧楼宇内部设置若干个无线传感器节点，每个无线传感器节点包括一个无线信号接收模块和一个数据处理模块；

5、s2步骤：将所收集到的监控信息通过无线信号传输方式，由无线传感器节点发送给中央控制节点；

6、s3步骤：中央控制节点接收到所传输的监控信息后，对其进行解码和处理，并将处理后的数据存储在数据库中；

7、s4步骤：通过数据分析算法，对所存储的监控信息进行分析和处理，提取出有价值的数据，并将其展示在智慧楼宇监控平台上。

8、优选的：所述s1步骤中，无线传感器节点采用基于射频识别技术的无线信号接收模块，采用半波长天线作为接收天线，并通过低噪声放大器对接收信号进行放大和处理。

9、进一步的：所述s1步骤中，数据处理模块采用基于arm cortex-m3处理器的芯片，数据处理模块能够对所接收到的监控信息进行解码和处理，并将处理后的数据通过无线信号传输方式发送给中央控制节点。

10、进一步优选的：所述s2步骤中，中央控制节点采用基于嵌入式linux系统的服务器，中央控制节点能够对所接收到的监控信息进行解码和处理，并将处理后的数据存储在数据库中。

11、作为本发明一种优选的：所述s4步骤中，数据分析算法采用基于卷积神经网络的模型，能够对所存储的监控信息进行分析和处理；数据分析算法将监控信息输入到卷积神经网络中进行处理，提取出有价值的数据，并将其展示在智慧楼宇监控平台上。

12、作为本发明进一步优选的：所述s1步骤包括：

13、s11：确定无线传感器节点的数量和位置：根据监控范围和需要监测的参数，确定需要设置的无线传感器节点的数量和位置；

14、s12：安装无线传感器节点：根据确定的位置，安装无线传感器节点并保证其能够稳定运行；

15、s13进行节点网络配置：将无线传感器节点进行网络配置，使其能够与其他节点进行通信；

16、s14：确定监测参数的类型和数量：根据监控需求和实际情况，确定需要监测的参数的类型和数量；

17、s15：确定监测参数的监测范围：根据监控需求和实际情况，确定监测参数的监测范围；

18、s16：确定监测参数的采集方式：根据监测参数的类型和监测范围，确定采集方式；

19、s17：安装无线信号接收模块：将无线信号接收模块安装在无线传感器节点中，并进行网络配置；

20、s18：安装数据处理模块：将数据处理模块安装在无线传感器节点中，对采集到的监测参数进行处理和分析；

21、s19：确保节点的电池寿命：根据节点的传输功率、电池容量和传输速率，计算节点的电池寿命，保证节点能够稳定运行。

22、作为本发明再进一步的方案：所述s4步骤具体为：

23、s41：通过数据分析算法，对所存储的监控信息进行分析和处理，提取出有价值的数据，并将其展示在智慧楼宇监控平台上；

24、s42：数据可视化：将分析后的监控数据通过图表、报表等方式进行可视化展示，以便楼宇管理人员进行实时监控和分析；

25、s43：数据挖掘：通过数据挖掘技术，发掘隐藏在监控数据中的潜在规律和趋势，为楼宇管理提供决策支持。

26、在前述方案的基础上：所述收集方法中，在确定需要设置的无线传感器节点的数量和位置时，无线信号传输距离的计算方法采用如下公式：

27、

28、其中，d表示传输距离，pt表示发射功率，gt和gr分别表示发射和接收天线的增益，lambda表示信号波长，l表示路径损耗；

29、所述数据分析算法中用于异常检测的均值移动控制图公式具体采用：

30、ucl＝m+3*sigma

31、lcl＝m-3*sigma

32、其中，ucl和lcl分别表示控制图的上限和下限，m表示样本均值，sigma表示样本标准差。

33、在前述方案的基础上优选的：所述s4步骤具体为：

34、s41：通过数据分析算法，对所存储的监控信息进行分析和处理，提取出有价值的数据，并将其展示在智慧楼宇监控平台上；

35、s42：数据可视化：将分析后的监控数据通过图表、报表等方式进行可视化展示，以便楼宇管理人员进行实时监控和分析；

36、s43：数据挖掘：通过数据挖掘技术，对监控数据进行深入分析，发现数据中的潜在规律和趋势；

37、s44：模型建立：基于挖掘出的规律和趋势，建立相应的预测模型，对楼宇内的各项指标进行预测和优化；

38、s45：决策支持：通过挖掘和分析监控数据，为楼宇管理提供决策支持。

39、在前述方案的基础上进一步优选的：所述收集方法中，采用aes加密算法进行加密解密，具体的加密、解密采用如下公式：

40、加密公式：

41、ciphertext＝aes_encrypt(plaintext,key)

42、解密公式：

43、plaintext＝aes_decrypt(ciphertext,key)

44、其中，ciphertext为密文，plaintext为明文，key为密钥；

45、所述收集方法中，数据处理时采用crc效验算法，具体采用如下公式：

46、crc＝remainder(data×2^r xor divisor)xor xor_out

47、其中，data为需要校验的数据，divisor为除数，r为data的位数，xor_out为异或输出。

48、本发明的有益效果为：

49、1.本发明基于无线信号的数据传输方式，通过无线传感器节点将所收集到的监控信息发送给中央控制节点，从而实现了对智慧楼宇内部各个区域的全面监控，避免了传统有线监控方式的诸多缺陷。

50、2.本发明能够对收集到的监控信息进行分析和处理，提取出有价值的数据，并将其展示在智慧楼宇监控平台上；通过数据分析能够极大地提高监控信息的利用效率，为智慧楼宇的管理和维护提供了有力的支持。