[发明专利]基于无线传感器执行器网的大型智能灯光节能控制方法

权利要求书

1.基于无线传感器执行器网的大型智能灯光节能控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：初始化传感器节点的滤波器参数；

步骤2：打开传感器，对监测区域进行检测；

步骤3：对不同的测量信息进行融合；

步骤4：计算滤波器增益，更新滤波器的预测值；

步骤5：根据当前滤波器的预测值，执行相应的操作。

2.根据权利要求1所述的基于无线传感器执行器网的大型智能灯光节能控制方法，其特征在于，所述步骤1中，所述的滤波器参数包括状态预测矩阵、误差协方差矩阵、测量值存储器和测量值计数器，所述状态预测矩阵服从高斯分布。

3.根据权利要求1所述的基于无线传感器执行器网的大型智能灯光节能控制方法，其特征在于，所述步骤2中，对监测区域进行检测，如果有测量值，将测量值进行存储；如果没有，则令当前节点的测量值为零；所述节点的测量值包括自身传感器的测量值和接收到的其他传感器节点的测量值。

4.根据权利要求1所述的基于无线传感器执行器网的大型智能灯光节能控制方法，其特征在于，所述步骤3包括以下步骤：

S31、如果当前节点的传感器有测量值，则当前节点竞争信道，将当传感器的测量值广播给其他节点，通信阶段的其他非广播时段，则接收其他节点的测量值，并进行存储和计数；如果当前节点的传感器没有测量值，则监听信道，接收其他节点的测量值，并进行存储和计数；

S32、具有测量值的节点对测量值存储器中的所有测量值进行求和，求取所有测量值的平均值及其误差协方差矩阵，完成信息融合；

S33、所有传感器所处的环境相同，其测量误差协方差矩阵相同，当前节点只广播测量值以提高通信效率。

5.根据权利要求1所述的基于无线传感器执行器网的大型智能灯光节能控制方法，其特征在于，所述步骤3包括以下步骤：

A31、在具有测量值的节点中随机选择一个节点作为簇头节点，其他非簇头节点竞争信道，广播其传感器的测量值，簇头节点接收其他簇头节点的测量值并进行存储和计数；

A32、簇头节点将其测量值存储器中的所有测量值进行求和，求取多个测量值的平均值及其误差协方差矩阵，完成信息融合；

A33、所有传感器所处的环境相同，其测量误差协方差矩阵相同，当前节点只广播测量值以提高通信效率。

6.根据权利要求1所述的基于无线传感器执行器网的大型智能灯光节能控制方法，其特征在于，所述步骤4包括以下步骤：

S41、如果当前节点有融合后的测量信息，当前节点运用卡尔曼最优预测方程，计算滤波器的增益；

S42、更新当前时刻的预测信息，当前时刻的更新值包括状态预测值和协方差矩阵。

7.根据权利要求1所述的基于无线传感器执行器网的大型智能灯光节能控制方法，其特征在于，所述步骤4包括以下步骤：

A41、簇头节点接收上一簇头节点的状态预测值和协方差矩阵；

S42、簇头节点根据融合后的测量信息和接收到的预测信息，计算当前时刻的滤波器增益，更新当前时刻的预测信息，将状态预测值进行广播，一段时间后停止广播；准备将预测信息发送给下一个簇头节点。

8.根据权利要求1所述的基于无线传感器执行器网的大型智能灯光节能控制方法，其特征在于，所述的步骤5包括以下步骤：

S51、如果当前节点有预测值，依据预测值，判断当前节点是否亮灯，发出控制指令，并转到步骤2继续执行程序；

S52、如果当前节点没有预测值，则转到步骤1继续执行程序。

9.根据权利要求1所述的基于无线传感器执行器网的大型智能灯光节能控制方法，其特征在于，所述的步骤5包括以下步骤：

A51、簇头节点根据预测值，判断簇头节点是否亮灯，发出控制指令；

A52、非簇头节点，接收信道中的状态预测值，判断当前节点是否亮灯，发出控制指令；

A53、如果非簇头节点需要亮灯，将簇头节点的状态预测值进行路由转发，转到步骤2继续执行程序；如果不需要亮灯，转到步骤2继续执行程序；

A54、为避免重复接收数据，非簇头节点接收到一次状态预测值后即停止接收数据。

10.根据权利要求1所述的基于无线传感器执行器网的大型智能灯光节能控制方法，其特征在于，所述步骤5中，需要亮灯的区域为扇形区域，所述扇形区域是以车辆为圆心、r为半径以及夹角为θ的区域，所述扇形区域的角平分线为车辆的速度方向；灯光的强度与灯和车的距离成反比，距离越远灯越暗，灯光强度的控制算法不局限与此。